Tsivilizatsiyamizning asosiy vazifasi biosferaning bifurkatsiya holatiga o'tishini oldini olishdir. Bu holatdan chiqish yo'li noaniq. Bu, shuningdek, neolit ​​falokati natijasida Cro-Magnons bilan sodir bo'lgani kabi, rivojlanish uchun yangi turtki berishi mumkin yoki Musteriya madaniyati odamlari bilan sodir bo'lgani kabi, butunlay yo'q bo'lib ketishiga olib kelishi mumkin. Xavf shunchalik yuqoriki, insoniyat buni ko'tara olmaydi. Zamonaviy tsivilizatsiyaning asosiy strategik maqsadining bunday qat'iy ifodalanishi shundan.

Endi energiyani qayerdan olamiz?

Hozirgi vaqtda elektr energiyasining asosiy qismi issiqlik elektr stansiyalarida (IES) ishlab chiqariladi. Odatda, undan keyin gidroelektr stansiyalar (GES) va atom elektr stansiyalari (AES) keladi.

1) Issiqlik elektr stansiyalari
Dunyoning aksariyat mamlakatlarida issiqlik elektr stansiyalarida ishlab chiqariladigan elektr energiyasi ulushi 50% dan ortiqni tashkil qiladi. IESlar odatda yoqilgʻi sifatida koʻmir, mazut, gaz va slanetsdan foydalanadi. Qazib olinadigan yoqilg'i qayta tiklanmaydigan manbalardir. Ko'pgina hisob-kitoblarga ko'ra, sayyoramizda ko'mir 100-300 yilga, neft 40-80 yilga, tabiiy gaz 50-120 yilga etarli bo'ladi.
Koeffitsient foydali harakat TPP o'rtacha 36-39% ni tashkil qiladi. Yoqilg'i bilan bir qatorda issiqlik elektr stantsiyalari sezilarli miqdorda suv iste'mol qiladi. Kuniga 2 million kVt quvvatga ega tipik issiqlik elektr stansiyasi 18 ming tonna ko'mir, 2500 tonna mazut, 150 ming m3 suv iste'mol qiladi. IESlar chiqindi bug'ini sovutish uchun har kuni 7 million m3 suv ishlatadi, bu esa sovutish hovuzining termal ifloslanishiga olib keladi.
IESlar yuqori radiatsiya va atrof-muhitning toksik ifloslanishi bilan ajralib turadi. Buning sababi shundaki, oddiy ko'mir va uning kulida uranning mikroiflosalari va bir qator zaharli elementlar yer qobig'iga qaraganda ancha yuqori konsentratsiyalarda mavjud.
Yirik issiqlik elektr stansiyalari yoki ularning komplekslarini qurish jarayonida ifloslanish yanada katta ahamiyatga ega. Bunday holda, masalan, ma'lum bir hududda quruqlikdagi o'simliklarning fotosintezi natijasida kislorodning yonish tezligining uning hosil bo'lish tezligidan oshib ketishi yoki uglerod kontsentratsiyasining oshishi natijasida yangi effektlar paydo bo'lishi mumkin. sirt qatlamida dioksid.
Qazib olinadigan yoqilg'i manbalaridan ko'mir eng istiqbolli hisoblanadi (uning zaxiralari neft va gazga nisbatan juda katta). Jahon ko'mirning asosiy zaxiralari Rossiya, Xitoy va AQShda to'plangan. Shu bilan birga, hozirgi vaqtda issiqlik elektr stansiyalarida asosiy energiya miqdori neft mahsulotlaridan foydalanish hisobiga ishlab chiqariladi. Shunday qilib, qazib olinadigan yoqilg'i zahiralarining tuzilishi energiya ishlab chiqarishda uning joriy iste'moli tarkibiga mos kelmaydi. Kelajakda qazib olinadigan yoqilg'i (ko'mir) iste'molining yangi tuzilishiga o'tish katta ekologik muammolarni, moddiy xarajatlarni va butun sanoatda o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Bir qator davlatlar energetika sohasini qayta qurishga kirishdilar.

2) GESlar
GESlarning asosiy afzalliklari ishlab chiqarilgan elektr energiyasining arzonligi, tez qoplanishi (narxi taxminan 4 baravar past, o'zini oqlash esa IESlarga qaraganda 3-4 baravar tezroq), yuqori yuklanish davrida juda muhim bo'lgan yuqori manevr qobiliyatidir. , va energiya to'plash imkoniyati.
Ammo Yerning barcha daryolari salohiyatidan to'liq foydalangan holda ham, insoniyatning zamonaviy ehtiyojlarining to'rtdan biridan ko'prog'ini ta'minlash mumkin emas. Rossiyada gidroenergetika salohiyatining 20% ​​dan kamrog'i ishlatiladi. Rivojlangan mamlakatlarda gidro resurslardan foydalanish samaradorligi 2-3 baravar yuqori; bu erda Rossiyada ma'lum zaxiralar mavjud. Biroq, GESlarning qurilishi (ayniqsa, pasttekislik daryolarida) ko'plab ekologik muammolarni keltirib chiqaradi. GESlarning bir xilda ishlashini ta'minlash uchun zarur bo'lgan suv omborlari yuzlab kilometrlargacha bo'lgan masofalarda qo'shni hududlarda iqlim o'zgarishiga olib keladi va tabiiy ifloslanish akkumulyatorlari hisoblanadi.
Suv omborlarida ko'k-yashil suvo'tlar rivojlanadi, evtrofikatsiya jarayonlari tezlashadi, bu esa suv sifatining yomonlashishiga olib keladi va ekotizimlarning faoliyatini buzadi. Suv omborlarini qurishda tabiiy urug'lanish joylari buziladi, unumdor yerlar suv ostida qoladi, yer osti suvlari darajasi o'zgaradi.
Tog‘ daryolarida GESlar qurish yanada istiqbolli hisoblanadi. Bu pasttekislik daryolariga nisbatan tog 'daryolarining yuqori gidroenergetika salohiyati bilan bog'liq. Tog'li hududlarda suv omborlarini qurishda unumdor yerlarning katta maydonlari yerdan foydalanishdan olinmaydi.

3) Atom elektr stansiyalari
Atom elektr stantsiyalari karbonat angidrid gazini ishlab chiqarmaydi va boshqa atmosfera ifloslantiruvchi moddalar miqdori ham issiqlik elektr stantsiyalariga nisbatan kichikdir. Atom elektr stansiyasini ishlatish jarayonida hosil bo'ladigan radioaktiv moddalar miqdori nisbatan kichik. Uzoq vaqt davomida atom elektr stantsiyalari eng ekologik toza sifatida taqdim etilgan toza ko'rinish elektr stansiyalari va global isishga ta'sir qiluvchi issiqlik elektr stantsiyalarining istiqbolli o'rnini bosuvchi vosita sifatida. Biroq, atom elektr stansiyalarini xavfsiz ishlatish jarayoni hali qaror qilingani yo'q. Boshqa tomondan, global miqyosda atmosfera ifloslanishiga qo'shgan hissasini bartaraf etish uchun issiqlik elektr stansiyalarining asosiy qismini atom elektr stansiyalariga almashtirish katta iqtisodiy xarajatlar tufayli amalga oshirilmaydi.
Chernobil fojiasi stansiyalar joylashgan hududlarda aholining atom elektr stansiyalari yoki ularning qurilishi mumkin bo‘lgan inshootlariga munosabatini tubdan o‘zgartirishga olib keldi. Shuning uchun yaqin yillarda atom energetikasini rivojlantirish istiqbollari noaniq. Atom elektr stansiyalaridan foydalanishning asosiy muammolari qatoriga quyidagilar kiradi.
1. Reaktor xavfsizligi. Barcha zamonaviy turdagi reaktorlar insoniyatni Chernobil kabi global avariya xavfi ostida qoldiradi. Bunday baxtsiz hodisa dizaynerlarning aybi, operator xatosi yoki terrorchilik harakati natijasida sodir bo'lishi mumkin. Yadroning erib ketishi bilan eng yomon stsenariy bo'yicha rivojlanayotgan avariya holatlarida reaktor yadrosining ichki o'zini o'zi himoya qilish printsipi reaktorlarni loyihalashda ajralmas talab bo'lishi kerak. Yadro texnologiyasi murakkab. Ba'zi turdagi baxtsiz hodisalar ehtimolini tan olish uchun ko'p yillik tahlil va to'plangan tajriba kerak bo'ldi.
Xavfsizlik noaniqliklari hech qachon oldindan to'liq hal etilmaydi. Ularning katta qismi faqat yangi reaktorlar ishlaganda topiladi.
3. Karbonat angidrid chiqindilarining kamayishi. Issiqlik elektr stansiyalarining atom energiyasi bilan almashtirilishi global isishga hissa qo'shadigan asosiy issiqxona gazlaridan biri bo'lgan karbonat angidrid chiqindilarini kamaytirish muammosini hal qilishga yordam beradi, deb ishoniladi. Biroq, aslida, estrodiol elektr stantsiyalari yoqilgan tabiiy gaz nafaqat atom elektr stantsiyalariga qaraganda ancha tejamkor, balki xuddi shu xarajat evaziga butun yoqilg'i aylanishini hisobga olgan holda (uran qazib olish va boyitishda energiya sarfi) yadro energiyasidan foydalanishga qaraganda karbonat angidrid chiqindilarini sezilarli darajada kamaytirishga erishiladi. yadro yoqilg'isini ishlab chiqarish va "kirish" va "chiqish" uchun boshqa xarajatlar).
4. Atom elektr stansiyalarida reaktorlarni ishdan chiqarish. 2010 yilga kelib, dunyodagi atom elektr stansiyalarining yarmi 25 va undan katta yoshdagilar edi. Shundan so'ng reaktorlarni ishdan chiqarish tartibi ko'zda tutilgan. Butunjahon yadroviy assotsiatsiyasi (WNA) ma'lumotlariga ko'ra, 130 dan ortiq sanoat yadro inshootlari allaqachon foydalanishdan chiqarilgan yoki ushbu protsedurani kutmoqda. Va barcha holatlarda, radioaktiv chiqindilarni yo'q qilish muammosi mavjud bo'lib, ular ishonchli tarzda ajratilishi va uzoq vaqt davomida maxsus saqlash joylarida saqlanishi kerak. Ko'pgina ekspertlarning fikricha, bu xarajatlar atom elektr stantsiyasini qurish xarajatlariga teng bo'lishi mumkin.
5. Atom elektr stansiyalaridan tarqalish uchun foydalanish xavfi yadro qurollari. Har bir reaktor yiliga bir nechta atom bombalarini yaratish uchun etarli miqdorda plutoniy ishlab chiqaradi. Reaktorlardan muntazam ravishda tushirib turiladigan ishlatilgan yadro yoqilg'isi (SNF) nafaqat plutoniyni, balki xavfli radioaktiv elementlarning butun majmuasini ham o'z ichiga oladi. Shu sababli, MAGATE atom elektr stantsiyalari ishlaydigan barcha mamlakatlarda ishlatilgan yadro yoqilg'isini boshqarishning butun tsiklini nazorat qilishga harakat qilmoqda.
Ibtidoiy atom bombasi har qanday atom elektr stantsiyasining ishlatilgan yadro yoqilg'isidan tayyorlanishi mumkin. Agar bomba yaratish uchun murakkab ishlab chiqarish, maxsus jihozlar va o'qitilgan mutaxassislar kerak bo'lsa, unda iflos yadro portlovchi qurilmalar deb ataladigan narsalarni yaratish uchun hamma narsa ancha sodda va bu erda xavf juda yuqori. Bunday "uy qurilishi" yadroviy portlashdan foydalanganda, albatta, bo'lmaydi, lekin kuchli radioaktiv ifloslanish bo'ladi. Terrorchilar va ekstremistlar yadroviy qora bozorda kerakli parchalanuvchi materiallarni sotib olib, bunday qurilmalarni mustaqil ravishda yasashlari mumkin. Bunday bozor, afsuski, mavjud va atom sanoati bunday materiallarning potentsial yetkazib beruvchisi hisoblanadi.

Asosiy qayta tiklanuvchi va muqobil energiya manbalarining ekologik-iqtisodiy xususiyatlari

Qayta tiklanadigan energiya manbalari (shamol, quyosh, geotermal, to'lqin va boshqalar), yonilg'i xujayralari yordamida modulli tabiiy yoqilg'i quyish stantsiyalari, chiqindi issiqlik va chiqindi bug 'utilizatsiyasi va boshqa ko'plab narsalar iqlim o'zgarishidan himoyalanishning haqiqiy usullari ekanligiga ishoniladi. hozirgi va kelajak avlodlar uchun yangi tahdidlar yaratmasdan. Keling, ushbu savollarni batafsil ko'rib chiqaylik.

1) To'g'ridan-to'g'ri foydalanish quyosh energiyasi
Atmosfera va yer yuzasi tomonidan so'rilgan quyosh nurlanishining kuchi 105 TVt (1017 Vt). Bu ko'rsatkich bugungi kundagi 10 TVt energiya iste'moli bilan solishtirganda juda katta ko'rinadi. Shuning uchun u noan'anaviy (muqobil) energiyaning eng istiqbolli turi hisoblanadi.
Quyosh energiyasini aylantirishning asosiy usullariga, birinchi navbatda, quyosh energiyasidan bevosita foydalanish usullari - fotoelektrik konversiya va termodinamik aylanish, shuningdek, biokonversiya kiradi.
Quyosh energiyasini aylantirishning fotoelektrik usuli yarimo'tkazgich materiallarining yorug'lik nurlanishi bilan o'zaro ta'sirining xususiyatlariga asoslanadi. Fotoelektrik konvertorda yorug'lik kvantining yarim o'tkazgich tomonidan yutilishi natijasida erkin tashuvchilar hosil bo'ladi, zaryadni ajratish yarimo'tkazgich ichida paydo bo'lgan elektr maydoni ta'sirida amalga oshiriladi. Nazariy jihatdan, konvertorning samaradorligi 28% ga yetishi mumkin.
Quyosh radiatsiyasining past zichligi uning keng qo'llanilishiga to'sqinlik qiluvchi omillardan biridir. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun fotoelektrik konvertorlarni loyihalashda har xil turdagi radiatsiya kontsentratorlari qo'llaniladi. Fotovoltaik qurilmalarning asosiy afzalliklari shundaki, ular harakatlanuvchi qismlarga ega emas, ularning dizayni juda oddiy va ularni ishlab chiqarish texnologik jihatdan rivojlangan. Ularning kamchiliklari orasida yarimo'tkazgich materialining vaqt o'tishi bilan yo'q qilinishi, tizim samaradorligining uning changlanishiga bog'liqligi, batareyalarni ifloslanishdan tozalashning murakkab usullarini ishlab chiqish zarurati kiradi. Bularning barchasi fotovoltaik konvertorlarning ishlash muddatini cheklaydi.
Fotovoltaik konvertorlar va dizel generatorlaridan tashkil topgan gibrid stantsiyalar allaqachon tarqatish tarmoqlari mavjud bo'lmagan hududlarda elektr energiyasini etkazib berish uchun keng qo'llaniladi. Masalan, ushbu turdagi tizim Torres bo'g'ozida joylashgan Kokos oroli aholisini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi.

Quyosh energiyasidan energiya boshqa manbalardan bo'lgani kabi termodinamik konversiya yo'li bilan olinadi. Biroq, quyosh nurlanishining kam quvvat, kunlik va mavsumiy o'zgaruvchanlik, ob-havo sharoitlariga bog'liqligi kabi xususiyatlari termodinamik konvertorlarning dizayniga ma'lum cheklovlar qo'yadi.
Odatiy termodinamik quyosh energiyasi konvertorida quyosh nurlanishining past zichligini qisman qoplash uchun mo'ljallangan quyosh radiatsiyasini ushlash tizimi mavjud; quyosh energiyasini issiqlik tashuvchisi energiyasiga aylantiradigan qabul qiluvchi tizim; sovutish suvini qabul qilgichdan akkumulyatorga yoki issiqlik almashtirgichga o'tkazish tizimi; kunlik o'zgaruvchanlik va ob-havo sharoitlariga bog'liqlikni yumshatishni ta'minlaydigan termal akkumulyator; issiqlik dvigatelining isitish va sovutish manbalarini tashkil etuvchi issiqlik almashinuvchilari.
O'rtacha haroratda to'planish uchun (100 dan 5500 C gacha) gidroksidi tuproqli metallar oksidlarining gidratlari ishlatiladi. Yuqori haroratni to'plash (5500S dan yuqori harorat) qaytariladigan ekzo-endotermik reaksiyalar yordamida amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda termodinamik transformatsiya g'oyalari ikkita turdagi sxemalarda amalga oshirilmoqda: minora tipidagi geliostatlar va taqsimlangan energiya qabul qiluvchiga ega stantsiyalar.
Minora tipidagi quyosh stantsiyasida har bir geliostatdan energiya optik ravishda uzatiladi. Heliostatlar kompyuter tomonidan boshqariladi. Stansiya narxining 80% gacha - geliostatlar narxi. Minora tipidagi qurilmalarda energiya yig'ish va uzatish tizimi juda qimmatga tushadi. Shuning uchun bunday o'rnatishlar keng qo'llanilmaydi. Meksikada, AQShda 10 MVt quvvatga ega ushbu turdagi qurilmalar ishlamoqda.
Quyosh energiyasining taqsimlangan qabul qiluvchilari bo'lgan stansiyalar yanada istiqbolli bo'lib chiqdi. O'q atrofida aylanadigan parabolik turdagi kontsentratorlar energiyani fokus chizig'ida joylashgan quvurli qabul qiluvchilarga o'tkazadi. Issiqlik tashuvchisi sifatida odatda neft ishlatiladi. Quyosh stansiyalarida hal etilmagan muammo elektr energiyasini uzoq muddat saqlash masalasidir. To‘g‘ri, nafaqat quyosh energetikasida, balki umuman energetika sohasida ham bu masala o‘z yechimini topmaganini ta’kidlash lozim.

Quyosh energiyasidan kengroq foydalanishga hozirgacha an'anaviy energiya manbalariga nisbatan quyosh elektr stansiyalarida ishlab chiqarishning yuqori narxi to'sqinlik qilmoqda. Quyosh energiyasi keng tarqalgan foydalanishni sezilarli darajada murakkablashtiradigan xususiyatlarga ega. Bu, birinchi navbatda, energiya oqimining past zichligi va uning o'zgaruvchanligi, chunki Quyosh nurlanishining intensivligi mavsumga, kun va ob-havo sharoitlariga bog'liq. Biroq, hozirgi vaqtda butun dunyo bo'ylab ishga tushirilgan quvvatlar va ushbu sohaga investitsiyalar bo'yicha sezilarli o'sish tendentsiyasi kuzatilmoqda. 2008-2009 yillarda yangi investitsiyalar umumiy energiya ishlab chiqarishga kiritilgan barcha investitsiyalar hajmining yarmidan oshdi. 2010-yilda ilk bor qayta tiklanadigan energiya manbalariga asoslangan quvvatlarni oshirish anʼanaviy quvvatlarni ishga tushirishdan oshib ketdi. Xitoy, AQSh, Germaniya, Hindiston va Braziliya mavjud quvvat va sarmoya bo'yicha ko'p jihatdan yetakchi hisoblanadi. Ushbu fonda Rossiyaning 2010 yilga kelib 1,5% va 2020 yilgacha elektr energiyasini ishlab chiqarishda RES ning 4,5% ni tashkil etishi juda kamtarona ko'rinadi.
Bundan tashqari, quyosh energiyasidan foydalanish etarli quvvatga ega energiya saqlash qurilmalarining majburiy mavjudligini talab qiladi. Qoida tariqasida, bu oddiy batareyalar. Shuning uchun, agar biz to'liq tsiklli quyosh energiyasini (quyosh energiyasi sensorlari va ayniqsa, batareyalarni ishlab chiqarishni hisobga olgan holda) ko'rib chiqsak, unda bunday energiyaning atrof-muhit ifloslanishiga umumiy ta'siri unchalik ahamiyatsiz emas.

2) Quyosh energiyasining biokonversiyasi
Qadim zamonlardan beri biomassa energiya manbai sifatida ishlatilgan. Fotosintez jarayonida quyosh energiyasi o'simliklarning yashil massasida kimyoviy energiya shaklida saqlanadi. Biomassada saqlanadigan energiya odamlar yoki hayvonlar tomonidan oziq-ovqat shaklida yoki kundalik hayotda va ishlab chiqarishda energiya ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Hozirgi vaqtda dunyo energiyasining 15% gacha biomassadan ishlab chiqariladi.
Biomassadan energiya olishning eng qadimgi va hali ham keng qo'llaniladigan usuli uni yoqishdir. Qishloq joylarda energiyaning 85% gacha shu tarzda olinadi. Yoqilg'i sifatida biomassa qazib olinadigan yoqilg'iga nisbatan bir qator afzalliklarga ega. Birinchidan, bu qayta tiklanadigan energiya manbai. Biomassani yoqishda koʻmirni yoqishdan koʻra 10-20 baravar kam oltingugurt va 3-5 marta kamroq kul ajralib chiqadi. Biomassaning yonishi paytida chiqarilgan karbonat angidrid miqdori fotosintez jarayonida iste'mol qilingan karbonat angidrid miqdoriga teng.
Biomassa energiyasini maxsus qishloq xo'jaligi ekinlaridan olish mumkin. Masalan, Rossiyaning subtropik zonasida tez o'sadigan papayya turining mitti zotlarini etishtirish taklif etiladi. Tajriba uchastkalarida 6 oyda bir gektardan quruq vaznda 5 tonnadan ortiq biomassa olinadi, undan biogaz olish mumkin. Istiqbolli turlarga tez oʻsadigan daraxtlar, uglevodlarga boy oʻsimliklar kiradi, ulardan etil spirti (masalan, shakarqamish) olinadi. AQSHda makkajoʻxoridan spirt olish usuli ishlab chiqilgan boʻlsa, Italiyada joʻxoridan tejamkor spirt ishlab chiqarish usulini ishlab chiqish ishlari olib borilmoqda. Stokgolmda 200 ga yaqin avtobus allaqachon spirtli ichimliklar bilan ishlaydi.

Biomassadan energiya olishning keng tarqalgan usuli bu anaerob hazm qilish orqali biogaz olishdir. Bu gazda taxminan 70% metan mavjud. Biometanogenez 1776 yilda botqoq gazidagi metan miqdorini aniqlagan Volta tomonidan kashf etilgan. Biogaz issiqlik energetikasining eng zamonaviy vositasi bo'lgan gaz turbinalaridan foydalanish imkonini beradi. Organik chiqindilar biogaz ishlab chiqarish uchun ishlatiladi Qishloq xo'jaligi va sanoat. Bu yo‘nalish qishloqlarni energiya bilan ta’minlash muammosini hal etishning istiqbolli va istiqbolli yo‘llaridan biridir. Masalan, biogazga aylantirilgan 300 tonna go‘ngning quruq moddasidan 30 tonnaga yaqin neft ekvivalentida energiya olindi.
Keyinchalik biogaz ishlab chiqarish uchun biomassa suv o'tlari va mikroalglarni etishtirish orqali suv muhitida etishtirilishi mumkin. Ko'pgina ilmiy laboratoriyalarda, masalan, Moskva davlat universitetining qayta tiklanadigan energiya manbalari laboratoriyasida. M. V. Lomonosov hozirda quyosh energiyasini biokonversiyalash uchun mikroalglarni etishtirish texnologiyalarini ishlab chiqmoqda.

3) To'lqin energiyasi
To'lqinli elektr stantsiyasi - bu suv muhitida joylashgan qurilma bo'lib, uning maqsadi to'lqinlarning kinetik energiyasidan elektr energiyasini olishdir.
So'nggi paytlarda olimlar va dizaynerlarning e'tiborini ulardan foydalanish jalb qilindi har xil turlari okeanlarning energiyasi. Birinchi to'lqinli elektr stantsiyalari qurilgan. Okeanning issiqlik energiyasidan foydalanish usullari ishlab chiqilmoqda, masalan, okeanning yuzasi va chuqur qatlamlari o'rtasidagi sezilarli harorat farqi, tropik mintaqalarda 20 ° C va undan yuqori darajaga etadi. Hozirgi vaqtda Jahon okeanida shamol to'lqinlarining sezilarli darajada instrumental o'lchovlari to'plangan. Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, to'lqin klimatologiyasi eng kuchli va doimiy to'lqinlar bo'lgan hududlarni aniqlaydi.

To'lqinli elektr stansiyasi uchun birinchi patent talabnomasi 1799 yilda Parijda topshirilgan. Allaqachon 1890 yilda to'lqin energiyasini amaliyotga tatbiq etishga birinchi urinish amalga oshirilgan, garchi 2,25 MVt quvvatga ega birinchi to'lqinli elektr stantsiyasi faqat 2008 yilda tijorat faoliyatiga kirgan. Agusador hududida ( Portugaliya) qirg'oqdan 5 km masofada (5.44-rasm). Elektr stantsiyasi loyihasi Shotlandiyaning Pelamis Wave Power kompaniyasiga tegishli bo'lib, u 2005 yilda Portugaliyaning Enersis energetika kompaniyasi bilan to'lqinli elektr stansiyasini qurish bo'yicha shartnoma imzolagan. Shartnoma qiymati 8 million yevroni tashkil qildi. 2009 yilda Orkney orollarida to'lqinli elektr stansiyasi ishga tushirildi. Buyuk Britaniyada quvvati 20 MVt bo'lgan to'lqinli elektr stansiyasi qurilmoqda. Ba'zi boshqa qirg'oq davlatlari ham bunday elektr stantsiyalarini qurmoqda.
To'lqinli elektr stantsiyalarining aksariyat loyihalarida ikki bosqichli konvertatsiya sxemasidan foydalanish kerak. Birinchi bosqichda energiya to'lqindan yutuvchi jismga o'tkaziladi va to'lqin energiyasini konsentratsiyalash muammosi hal qilinadi. Ikkinchi bosqichda so'rilgan energiya iste'mol qilish uchun qulay shaklga aylanadi. To'lqinli energiya loyihasining uchta asosiy turi mavjud. Birinchisi to'lqin energiyasining kontsentratsiyasini oshirish va uni aylantirish usulidan foydalanadi potentsial energiya suv. Ikkinchi holda, bir necha erkinlik darajasiga ega bo'lgan tana suv yuzasiga yaqin joylashgan. Jismga ta'sir qiluvchi to'lqin kuchlari to'lqin energiyasining bir qismini unga o'tkazadi. Bunday loyihaning asosiy kamchiliklari to'lqinlar ta'sirida bo'lgan tananing zaifligidir. Uchinchi turdagi loyihalarda energiyani yutish tizimi suv ostidadir. To'lqin energiyasining uzatilishi to'lqin bosimi yoki tezlik ta'sirida sodir bo'ladi.
Bir qator to'lqinli qurilmalarda samaradorlikni oshirish uchun to'lqin energiyasining zichligi sun'iy ravishda oshiriladi. Sohil zonasida pastki relyefni o'zgartirib, dengiz to'lqinlarini yorug'lik to'lqinlariga qaratadigan linzalar kabi jamlash mumkin. Agar siz qirg'oqdan bir necha kilometr uzunlikdagi to'lqinlarni 500 m old tomoniga qaratsangiz, to'lqin balandligi 30 m ga yetishi mumkin.Maxsus tuzilmalarga kirishda suv 100 m balandlikka ko'tariladi.Ko'tarilgan suvning energiyasidan foydalanish mumkin. okean sathida joylashgan gidroelektrostantsiyani ishga tushirish. Ushbu turdagi to'lqinli elektr stantsiyasi an'anaviy energiya manbalariga ega bo'lmagan Mavrikiy orolini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun ishlatiladi.
To'lqin energiyasini o'zgartirish uchun bir qator qurilmalar to'lqin harakatining turli xususiyatlaridan foydalanadi: suv yuzasi darajasining davriy o'zgarishi, to'lqin bosimi yoki to'lqin tezligi. To'lqin energiyasidan foydalanish ulushi 40% ga etadi. Elektr energiyasi qirg'oqqa kabel orqali uzatiladi. Yaponiyada bunday tizimning sanoat prototipi yaratilgan bo'lib, unda umumiy quvvati 2 MVt bo'lgan 9 ta turbina mavjud.
To'lqinlarning tuzilmalarga ta'sir qiladigan kuchi qirg'oq zonasi, boshiga bir necha tonnaga etadi kvadrat metr. Ushbu kuch harakati to'lqin energiyasini aylantirish uchun ham ishlatilishi mumkin.
To'lqinli energiya qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanmaydi, ularning narxi doimiy ravishda o'sib boradi va zaxiralari cheklangan. To'lqin energiyasi o'tkir shaklda atrof-muhitga ta'sir qilish muammosiga duch kelmaydi. Biroq, hozirgi vaqtda to'lqinli elektr stansiyalarida 1 kVt elektr energiyasi ishlab chiqarish atom elektr stansiyalari yoki issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda 5-10 baravar yuqori. Bundan tashqari, agar suv maydonining katta qismi to'lqin konvertorlari bilan qoplangan bo'lsa, bu noxush ekologik oqibatlarga olib kelishi mumkin, chunki to'lqinlar atmosfera va okeanning gaz almashinuvida, dengiz yuzasi va havoni tozalashda muhim rol o'ynaydi. ifloslanishdan suv yaqinidagi qatlam oqimi.
Shuning uchun to'lqin energiyasini faqat an'anaviy energiyaga qo'shimcha energiya manbai sifatida ko'rib chiqish kerak, bu faqat dunyoning ba'zi hududlarida ahamiyatga ega bo'lishi mumkin.

4) To'lqinli elektr stantsiyalari
Sohil zonasida to'lqinli to'lqinlar sathining davriy ko'tarilishi va pasayishida namoyon bo'ladi. Torlarda to'lqinlar ko'pincha kuchli oqimlar shaklida namoyon bo'ladi. Ba'zi joylarda to'lqin balandligi sezilarli qiymatga etadi - 12-20 m.To'lqin to'lqinlarining energiyasi juda katta.

Inson uzoq vaqtdan beri to'lqinlar energiyasidan foydalanishni boshladi. Shunday qilib, suv toshqini tegirmonlari 15-asrda Angliyada ishlatilgan, 17-asrda Kanadaning shimoli-sharqiy sohillarida keng tarqalgan.
Stansiyadagi suv bosimini jamlash uchun to'g'on suv maydonining bir qismini ajratib turadi. Toʻgʻon tanasida gidrogeneratorlar, suv oʻtkazgichlar, stansiya binosi joylashgan. Bosimning kattaligi to'g'onning har ikki tomonidagi sathning o'zgarishiga bog'liq. Tashqi havzadagi tebranishlar mahalliy suv oqimi bilan, ichki havzadagi tebranishlar stansiyaning ishlashi paytida suv oqimi bilan belgilanadi. To'lqinli stansiyalar suv bosimi 15-20 m dan oshmaydigan past bosimli gidrotexnik inshootlarga kiradi.
320 MVt quvvatga ega dunyodagi birinchi to'lqinli GES 1966 yilda Ren daryosining (Fransiya) og'zida ishga tushirilgan. Mamlakatimizda har biri 400 kVt quvvatga ega ikkita gidroagregatga ega bo‘lgan birinchi to‘lqinli elektr stansiyasi 1968 yilda Barents dengizidagi Kislaya ko‘rfazida qurilgan. Fondi ko‘rfazida bir nechta suv oqimi elektr stansiyalari loyihalashtirilmoqda va allaqachon qurilgan. dunyodagi eng yuqori to'lqinlar bilan tavsiflanadi. Bunday inshootlarni qurish va ulardan foydalanish tajribasi shuni ko‘rsatdiki, ular iqtisodiy jihatdan asosli bo‘lib, ulardan foydalanish xarajatlari oddiy GESlarga qaraganda ancha past. To'lqinlar va to'lqinlar quvvati uchun dunyodagi eng rivojlangan bozor Shotlandiya bo'lib, u eng katta to'lqinli turbinalarga ega.

To'lqin energiyasidan foydalanish asosan qurilishning yuqori narxi bilan cheklanadi. Bundan tashqari, ma'lum bo'lishicha, suv oqimi stantsiyalari atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatishi bilan ajralib turadi. To'g'onning qurilishi suv oqimining amplitudasini oshiradi. To'lqin amplitudasining biroz oshishi ham qirg'oq zonasida er osti suvlarining taqsimlanishida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi, toshqin zonasini oshiradi, suv massalarining aylanishini buzadi, havzaning to'g'on orqasidagi qismida muz rejimini o'zgartiradi. , va boshqalar.
To'g'onning qurilishi ham muhim biologik oqibatlarga olib kelishi kerak. To'g'on orqasidagi havzada stansiyaning ishlashi qirg'oq zonasiga ta'sir qiladi (ko'tarilish paytida eng yuqori suv toshqini nuqtasi va past suv toshqini ostida bo'lgan pastki nuqta o'rtasidagi zona). To'g'on nafaqat mahalliy jamoalarga, balki ko'chib yuruvchi turlarga ham zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Masalan, biologlarning fikriga ko'ra, Oxot dengizining Penjinskaya ko'rfazida to'g'on qurilishi Oxot dengizi seld balig'i aholisiga tuzatib bo'lmaydigan zarar keltiradi. Mo''tadil zonada to'g'onlarni qurish paytida, vodorod sulfidi bilan ifloslanish zonasining shakllanishi mumkin, bu tabiiy tez oqimlari bo'lgan qo'ltiq va qo'ltiqlarda kuzatilganlarga o'xshash. Tabiiy chegaraga ega bo'lgan Skandinaviya yarim orolining fiordlari bunday tabiiy vodorod sulfidi bilan ifloslanishining klassik namunasidir.

5) Gradient harorat energiyasi
Bu usul energiya ishlab chiqarish harorat farqiga asoslangan. Juda keng tarqalgan emas. U orqali siz arzon narxlarda juda katta miqdorda energiya olishingiz mumkin. Eng ko'p gradient haroratli elektr stantsiyalari dengiz qirg'og'ida joylashgan bo'lib, ular dengiz suvidan foydalanishadi. Quyosh energiyasining deyarli 70% dunyo okeanlari tomonidan so'riladi. Yuzlab metr chuqurlikdagi suvlar va okean yuzasidagi suvlar orasidagi harorat farqi juda katta energiya manbai bo'lib, u 20-40 ming TVtga baholanadi, shundan faqat 4 TVt foydalanish mumkin.
Kamchiliklari: ko'p miqdorda karbonat angidridni chiqarish, chuqur suvlarni isitish va bosimni pasaytirish, er usti suvlarini sovutish. Bu jarayonlar mintaqa iqlimi, oʻsimlik va hayvonot dunyosiga salbiy taʼsir koʻrsatmoqda.
Hozirgi vaqtda bunday elektr stantsiyalarining yangi kontseptsiyasi ishlab chiqilmoqda, bu nafaqat tropik okeanning eng issiq qismida, balki o'rtacha harorat gradienti bo'lgan butun suv zonasida issiqlik va quvvat modulidan samarali ishlashni kutishga asos beradi. taxminan 17ºS. Harorat farqi nolga moyil bo'lganda ham samaradorlik nolga teng bo'lmasligi kutilmoqda. Dastlabki hisob-kitoblarga ko'ra, bunday gidroelektrostantsiyani qurish xarajatlari an'anaviy gidroelektrostantsiya xarajatlariga juda mos keladi.

6) Shamol quvvati
Insoniyat shamol energiyasidan uzoq vaqtdan beri foydalanib keladi. Asrlar davomida turli qit'alarda odamlar o'rtasida aloqani ta'minlagan asosiy transport turi bo'lgan yelkanli kemalar shamol energiyasidan foydalanishning eng yorqin namunasidir.
Yana bir yaxshi mashhur misol shamol energiyasidan samarali foydalanish - shamol tegirmonlari. Shamol tegirmonlari quduqlardan suv chiqarish uchun keng qo'llanilgan. O'tgan asrning oxirida shamol turbinalaridan foydalanishning yangi bosqichi boshlandi - ular elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatila boshlandi. Asrimizning o'ttizinchi yillarida Evropa, Amerika va Osiyoning qishloqlarida taxminan 1 kVt quvvatga ega bo'lgan millionlab shamol energiyasi generatorlari ishlatilgan. Markaziy energiya ta'minoti rivojlanishi bilan shamol energiyasi generatorlarini taqsimlash keskin kamaydi. Fotoalbom yoqilg'ilarning narxi oshishi va ulardan foydalanishning ekologik oqibatlaridan xabardor bo'lishi bilan ko'plab tadqiqotchilarning umidlari yana shamol energiyasi bilan bog'liq bo'ldi.
Darhaqiqat, shamol salohiyati juda katta - taxminan 2000 TVt atmosferadagi shamol oqimining kuchi. Ushbu quvvatning kichik bir qismidan foydalanish insoniyatning energiya muammolarini hal qilishga olib keladi.
Shamol energiyasi qazib olinadigan yoqilg'ilarni iste'mol qilmaydi, sovutish uchun suvdan foydalanmaydi va suv havzalarining termal ifloslanishiga olib kelmaydi, atmosferani ifloslantirmaydi. Shunga qaramay, shamol energiyasi generatorlari 1970-yillarda shamol energiyasining uyg'onishi boshlanganidan keyin aniqlangan atrof-muhitga salbiy ta'sirlarning keng doirasiga ega.
Shamol energiyasining asosiy kamchiliklari past energiya zichligi, ob-havo sharoitiga qarab kuchli o'zgaruvchanlik va shamol energiyasining geografik notekis taqsimlanishidir. Odatda, katta shamol turbinalarining shamol tezligining ish diapazoni 5 dan 15 m / s gacha. Shamol tezligi 5 m / s dan kam bo'lsa, o'rnatish samaradorligi pasayadi, shamol tezligi 15 m / s dan yuqori bo'lsa, strukturaning buzilishi, birinchi navbatda, pichoqlar ehtimoli yuqori. Jeneratörlarni yuqori balandliklarda (ko'proq tezlik bo'lgan joyda) joylashtirish baland ustunlar dizayni mustahkamligi uchun ortib borayotgan talablarni qo'yadi, bu rotor, vites qutisi va generatorni kuchli shamol yuki ostida ushlab turishini ta'minlashi kerak. Ishonchliroq tuzilmalarni ishlab chiqish va yaratish shamol turbinalarining narxini sezilarli darajada oshiradi, garchi shamol energiyasining narxi fotovoltaik konvertorlarda ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxidan taxminan 1,5-2 baravar past bo'lsa.
Shamol generatorlarini qo'llashda yana bir muhim muammo - bu ularning rulman qismlarining kuchli tebranishlari, ular erga uzatiladi. Ovoz energiyasining muhim qismi infrasonik diapazonga to'g'ri keladi, bu inson tanasiga va ko'plab hayvonlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi bilan tavsiflanadi.
Shamol generatorlari pichoqlarining aylanish tezligi bir qator mamlakatlarda televizorning sinxronlash chastotasiga yaqin bo'lganligi sababli, shamol generatorlarining ishlashi generatordan 1-2 km radiusda televizor ko'rsatuvlarini qabul qilishni buzadi. Shamol generatorlari ham radio shovqin manbalari hisoblanadi. Shamol generatorlari pichoqlarining aylanishi qushlarni o'ldiradi. Shamol turbinalari odatda kuchli shamolli hududlarda (tizmalar, dengiz qirg'og'i) ko'p miqdorda joylashganligi sababli, ular ko'chmanchi qushlarning migratsiyasining buzilishiga olib kelishi mumkin. Shamol oqimining pichoqlar tomonidan modulyatsiyasi havoda hasharotlarning yo'nalishiga xalaqit beradigan qandaydir muntazam naqshlarni hosil qiladi. Belgiyada bu shamol turbinalari zonasida joylashgan dalalar ekotizimlari barqarorligining buzilishiga olib kelishi, xususan, hosildorlikning pasayishi kuzatilayotgani aniqlandi.
Nihoyat, shamol energiyasi o'rnatish uchun katta maydonlarni talab qiladi. Shuning uchun ular shamol turbinasi tizimlarini cho'l hududga joylashtirishga harakat qilishadi, bu esa o'z navbatida energiya uzatish narxini oshiradi.
Hozirgi vaqtda dunyoda shamol energetikasi sohasidagi ilmiy-tadqiqot ishlaridan ularni keng joriy etishga o'tish davri boshlandi. Shamol energetikasi salohiyati yuqori bo'lgan AQSH, Belgiya, Buyuk Britaniya, Norvegiya kabi mamlakatlarda shamol energetikasining rivojlanish sur'atlari juda yuqoriligicha qolmoqda.

7) Geotermal energiya

Geotermal energiya - bu Yerning ichki qismida issiq suv yoki bug'da saqlanadigan energiya. 1966 yilda Kamchatkada, Paujetka daryosi vodiysida SSSRda 1,1 MVt quvvatga ega birinchi geotermal issiqlik stansiyasi ishga tushirildi. Chekka hududlarda geotermal stantsiyalardan olinadigan energiya narxi import yoqilg'isidan olinadigan energiya narxidan past. Geotermal stantsiyalar bir qator mamlakatlarda - Italiya, Islandiya, AQShda muvaffaqiyatli ishlamoqda. Dunyodagi birinchi geotermal elektr stantsiyasi 1904 yilda Italiyada qurilgan. 1944-yilda Islandiyada geotermal energiyadan foydalanila boshlandi.Ammo geotermal energiyaga qiziqish va foydalanish 60-70-yillarda keskin oshdi.

1990-yillarning boshlarida AQShning Kaliforniya shtatida umumiy quvvati 2400 MVt boʻlgan 30 ga yaqin stansiya ishlagan. Bu stansiyalar uchun bugʻ 300 dan 3000 m gacha boʻlgan chuqurlikdan olindi.AQShning ushbu shtatida geotermal stansiyalarning quvvati 30 yil ichida deyarli 200 barobar oshdi. Geotermal energiyaning rivojlanish sur'atlari shunday. Geotermal energiya vulqon faolligi va zilzilalar kuchaygan hududlarda eng qulay hisoblanadi. Muayyan hududlarga bunday bog'lanish geotermal energiyaning kamchiliklaridan biridir. Geyzerlar Yer yuzasiga kirishning taniqli shaklidir. issiq suv va juftlik. AQSh Geologiya xizmati ma'lumotlariga ko'ra, o'rganilgan geotermal energiya manbalari mamlakatdagi hozirgi elektr energiyasining 5-6 foizini ta'minlashi mumkin. Istiqbolli manbalarni baholash taxminan 10 baravar yuqori qiymatni beradi. Biroq, bu manbalarning bir qismini ekspluatatsiya qilish hali ham foyda keltirmaydi. Elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ushbu resurslar bilan bir qatorda, isitish uchun issiqlik manbai sifatida mos keladigan 90-1500C haroratli suv miqdori ham mavjud. Kelajakda Yerning ichaklaridan energiya olish uchun nafaqat issiq suv va bug 'zaxiralaridan, balki quruq jinslarning issiqligidan ham foydalanish mumkin (harorati taxminan 3000C bo'lgan quruq jinslarning bunday joylari juda ko'p. suvli issiq jinslarga qaraganda keng tarqalgan), shuningdek, ba'zi hududlarda bir necha kilometr chuqurlikda joylashgan magma kameralarining energiyasi.
Eng maqbul shakl quruq bug'dir. Bug 'va suv aralashmasidan bevosita foydalanish mumkin emas, chunki geotermal suv odatda ko'p miqdorda korroziy tuzlarni o'z ichiga oladi va bug'dagi suv tomchilari turbinaga zarar etkazishi mumkin. Energiyani kiritishning eng keng tarqalgan shakli oddiygina issiq suv shaklida, birinchi navbatda issiqlik hosil qilish uchun. Bu suvdan qaynash nuqtasi suvdan past bo'lgan ishlaydigan suyuqlik uchun bug' ishlab chiqarish uchun ham foydalanish mumkin. Geotermal bug' va suv nisbatan past harorat va bosimga ega bo'lganligi sababli, geotermal stantsiyalarning samaradorligi 20% dan oshmaydi, bu yadro (30%) va termal qazilma yoqilg'i (40%) dan sezilarli darajada pastdir.
Geotermal energiyadan foydalanish ham salbiy ekologik oqibatlarga olib keladi. Geotermal stansiyalarning qurilishi geyzerlarning “ishini” buzadi. Geotermal o'simliklar bug'ni kondensatsiya qilish uchun ko'p miqdorda sovutish suvidan foydalanadi, shuning uchun geotermal o'simliklar termal ifloslanish manbalari hisoblanadi. Issiqlik elektr stantsiyasi yoki atom elektr stantsiyasi bilan bir xil quvvatga ega bo'lgan geotermal elektr stantsiyasi sovutish uchun juda ko'p miqdorda suv iste'mol qiladi, chunki. uning samaradorligi pastroq. Yuqori minerallashgan geotermal suvlarning yer usti suv havzalariga quyilishi ularning ekotizimlarining buzilishiga olib kelishi mumkin. Geotermal suvda ko'p miqdorda vodorod sulfidi va radon mavjud bo'lib, bu atrof-muhitning radioaktiv ifloslanishiga olib keladi.

Zamonaviy energetika dunyosi turli sohalarni rivojlantirishning asosiy shartidir. Sanoatlashgan mamlakatlar energetika rivojlanishining jadal sur'atlari bilan ajralib turadi, bu tarmoq sanoatining rivojlanish sur'atlaridan oldinda.

O'z navbatida, energiya inson va atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatadigan jiddiy manba hisoblanadi. Bu ta'sir atmosferaga yuqori kislorod iste'moli, gazlar, zarrachalar va namlik emissiyasi orqali ta'sir qiladi.

Gidrosfera energiya ehtiyojlari uchun suv iste'moli, sun'iy suv havzalarini yaratish, suyuq chiqindilar, isitiladigan va ifloslangan suvlarni oqizish bilan bog'liq. Shuningdek, litosfera qazib olinadigan yoqilg'i resurslarining haddan tashqari sarflanishi, landshaftlarning o'zgarishi va zaharli moddalarning ajralib chiqishi tufayli sezilarli darajada o'zgaradi.

Suv resurslariga ta'siri

Zamonaviy texnologiyalar ham afzalliklari, ham kamchiliklari bilan farqlanadi. Misol uchun, ishlab chiqarilgan elektr energiyasining miqdori qurg'oqchilik paytida tugashi mumkin bo'lgan suv resurslariga bog'liq.

Bu mamlakat energetika kompleksi uchun juda katta rol o'ynaydi. Energetika va ekologiya- to'g'onlarni qurish, aholini ko'chirish, suv omborlarini loyqa qo'yish, daryo o'zanlarini quritish, keng hududlarni suv bosishi va loyihalarning katta xarajatlari haqida gap ketganda shubhali kombinatsiya.

Daryolardagi suv sathining o'zgarishi o'simliklarning to'liq nobud bo'lishiga olib keladi, to'g'onlar baliq migratsiyasiga jiddiy to'siq bo'ladi va ko'p kaskadli GESlar allaqachon daryolarni botqoqliklarga aylantirgan ko'llarga aylantirgan. Rossiya gidroresurslardan foydalanishdan energiyaning 20% ​​dan ko'p bo'lmagan qismini oladi va faqat bitta GES qurilishi paytida 6 million gektardan ortiq maydon suv ostida qoladi. Shunday qilib, energiya atrof-muhitga ta'sir qiladi, va bu tabiat uchun yo'qotishlar nuqtai nazaridan teng bo'lmagan almashinuv.

Chiqindi, ifloslanish

IES energiyasining atrof-muhitga ta'siriga kelsak, qanday qilib ta'kidlash mumkin asosiy omil, tanlash zararli moddalar uglerod oksidi, azot birikmalari, qo'rg'oshin va sezilarli miqdorda issiqlik shaklida. Har yili 5 milliard tonna ko'mir va uch million tonnadan ortiq neft yoqiladi, bu esa Yer atmosferasiga ulkan issiqlik chiqishi bilan birga keladi.

Ko'mirni iste'mol qilishning hozirgi sur'ati 150-200 yilda, neft - 40-50 yilda, gaz, taxminiy - 60 yilda qazib olish, tashish va yoqish bo'yicha barcha faoliyat turlarining muqarrar ravishda tugashiga olib keladi. yoqilg'i turi atrof-muhitning ifloslanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan jarayonlar bilan birga keladi.

Ko'mir qazib olish va suv resurslarining sho'rlanishi bilan bog'liq. Bundan tashqari, pompalanadigan suvda radon va radiy izotoplari mavjud. Atmosferani esa oltingugurt oksidi - 120 ming tonna, azot oksidi - 20 ming tonna, kul 1500 tonna, uglerod oksidi - 7 million tonna ko'mir yonish mahsulotlari bilan ifloslangan.

Bundan tashqari, yonish jarayonida 300 ming tonnadan ortiq kul hosil bo'ladi, bu simob, mishyak, qo'rg'oshin va kadmiy ko'rinishidagi 400 tonna zaharli metallarni o'z ichiga oladi. Issiqlik elektr stansiyasining ishlashini atmosferaga radioaktiv moddalarni chiqarish nuqtai nazaridan, xuddi shunday quvvatga ega atom elektr stantsiyasining ishlashi bilan solishtirish mumkin.

Yillik uglerod oksidlarining emissiyasi Yerdagi haroratning oshishiga yordam beradi, bu esa oldindan taxmin qilinadigan iqlim o'zgarishlariga olib kelishi mumkin.

Energiyaning atrof-muhitga ta'siri neft va gaz haqida gap ketganda, halokatli va global miqyosga yetdi. Olimlarning ta'kidlashicha, neft va ko'mirni yoqish natijasida chiqadigan chiqindilar har yili odamlar salomatligiga xuddi Chernobil AESidagi avariya kabi ta'sir qiladi. Ushbu "sokin Chernobil" oqibatlari hali ko'rinmaydigan oqibatlarga olib keladi, lekin ular maqsadli va doimiy ravishda atrof-muhitni buzadi.

Atrof-muhitga zarar etkazmasdan energiyani qanday olish mumkin

Quyosh bitmas-tuganmas issiqlik manbai. Muqobil energiyaning mavjud anʼanaviy turlari (toʻlqinlar energiyasi, yer, shamol, suv toshqini, geotermal energiya, shuningdek, chiqindixona gazi va fermer xoʻjaliklari goʻngi energiyasi) orasida asosiy turi quyosh energiyasi hisoblanadi.

Doimiy ravishda energiya izlayotgan inson dunyosi energiya mo'l-ko'lligi manbasiga yaqinda e'tibor qaratdi. Hozirgi bosqichda sanoat ehtiyojlari uchun quyosh energiyasidan foydalanish qimmat.

Ammo so'nggi yillarda narxlarning pasayish tendentsiyasi sezilarli darajada kamaydi va so'nggi besh yil ichida avvalgisidan ikki baravar past bo'ldi. Ertaga texnologiyalarni o'zgartirish va takomillashtirish quyosh energiyasini arzon va cheksiz qiladi.

Muqobil energiya va ekologiya: faktlar

• Shotlandiyada qayta tiklanadigan energiya manbalari ishlab chiqarilgan jami energiyaning uchdan bir qismini tashkil qiladi.
• 2027 yilga borib Yevropa Ittifoqi muqobil energiya ulushini 20 foizga oshirishni rejalashtirmoqda.
• Muqobil energiya ish o'rinlari yaratishga yordam beradi.
• Chorvachilik chiqindilaridan biogazga qayta ishlash uchun foydalanish sayyoramiz aholisini elektr energiyasi bilan ta'minlash va issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish imkonini beradi.
• Muqobil energiya boshqa yoqilg'i turlaridan afzal ko'rgan investorlar uchun yanada jozibador sanoatdir.

Bu va boshqa ko'plab faktlar energiyaga bo'lgan ehtiyojimizni atrof-muhitga zarar etkazmasdan ta'minlashi mumkin, bu bizning tabiatimizni va sayyoramiz aholisini yaxshilaydi.

Global va mahalliy ekologik muammolarning energiya bilan bog'liqligi ko'rsatilgan. Ushbu munosabatlarning global mezonlari - iste'mol qilinadigan resurslar va atmosferaga chiqariladigan issiqxona gazlari miqdori o'rnatildi. Ushbu eng muhim ko'rsatkichlar bo'yicha energiya tashuvchilar turlarining miqdoriy tavsiflari berilgan.

Turli xil energiya manbalarining, shu jumladan muqobil va qayta tiklanadigan energiya manbalarining ekologik samaradorligining sifat va miqdoriy bahosi berilgan. Global ekologik muammolarni hal qilish nuqtai nazaridan atom energetikasi eng katta afzalliklarga ega ekanligi ko'rsatilgan.

Kalit so‘zlar: ekologik muammolar, energetika - ko'mir, gaz, neft, quyosh, shamol, atom, gidroenergetika, atrof-muhit ko'rsatkichlarini sifat va miqdoriy baholash.

Maqolada global va mahalliy ekologik muammolar va energiya ishlab chiqarish o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik tasvirlangan. Muallif ushbu munosabatlarning global mezonlarini belgilaydi, ular iste'mol qilinadigan resurslar va issiqxona gazlari emissiyasi. Shuningdek, u ushbu asosiy ko'rsatkichlar bo'yicha energiya materiallari turlarining miqdoriy tavsiflarini beradi.

Maqolada turli xil energiya manbalarining, shu jumladan muqobil va qayta tiklanadigan energiya manbalarining ekologik samaradorligini sifat va miqdoriy baholash keltirilgan. Atom energetikasi global ekologik muammolarni hal qilishda eng katta foyda keltirishi ko'rsatilgan.

kalit so'zlar: ekologik muammolar, energiya ishlab chiqarish - ko'mir, gaz, neft, quyosh, shamol va yadroviy, gidravlik energiya ishlab chiqarish, atrof-muhit ko'rsatkichlarini sifat va miqdoriy baholash.

Insoniyat tsivilizatsiyasining mavjudligiga ekologik shartli tahdid eng yuqori davlatlararo darajada rasman tan olingan; ilmiy-texnika taraqqiyoti xavf tug‘dirdi ekologik halokat, va "rivojlanish" tushunchasining o'zi shubha ostiga olinadi. Insoniy qadriyatlar ko'lamini zudlik bilan qayta ko'rib chiqish zarurati paydo bo'ldi.

Tabiatga iste'molchi munosabati uni omon qolish yoqasiga qo'ydi. Ishlab chiqarish va iste'mol qilishning ustun shakllari ekologik halokatga olib keladi, atrof-muhit sifatining pasayishi tufayli inson hayoti va sog'lig'iga xavf tug'diradi. Global xavfsizlik asoslari tahdid ostida.

Birlashgan Millatlar Tashkilotining Atrof-muhit muammolari bo'yicha komissiyasi (YUNEP) hisobotidan kelib chiqqan holda, insoniyatning 2032 yilgacha bo'lgan rivojlanish prognozi umidsizlikka tushadi. Inson faoliyati ta'sirida sayyorada qaytarilmas o'zgarishlar yuz beradi. Yer yuzasining 70% dan ortig'i u yoki bu tarzda deformatsiyalanadi, hayvonot va o'simlik dunyosining barcha turlarining 1/4 qismi qaytarib bo'lmaydigan darajada yo'qoladi, xavfsiz havo, toza ichimlik suvi, buzilmagan landshaftlar o'rnini to'ldirib bo'lmaydigan tanqislikka aylanadi. , tabiatning antropogen ta'sirdan keyin tiklanish qobiliyati pasayadi.

Aynan tabiiy muhitning yuqori sifati insoniyatning asosiy boyligi va so'zsiz qadriyat kategoriyasi, mohiyatidir. global ekologik manfaatlar. JSST ma'lumotlariga ko'ra, bugungi kunda dunyodagi barcha kasalliklarning 80 foizi sifatsiz ichimlik suvini iste'mol qilishdan kelib chiqadi va MAGATE ma'lumotlariga ko'ra, har yili 5 million kishi ifloslangan va sifatsiz suv iste'moli bilan bog'liq kasalliklardan vafot etadi. suv. Suv kelajakdagi qurolli to'qnashuvlarning deyarli asosiy sababi bo'lishi mumkin, masalan, neft tufayli yuzaga kelganlar.

Rossiya hududining ekologik holati bilan bog'liq eng yuzaki statistik ma'lumotlar ham umidsizlikka uchragan prognozlarni beradi: masalan, bugungi kunda Rossiya Federatsiyasi shahar aholisining uchdan biridan ko'prog'i atmosfera ifloslanishi monitoringi olib borilmayotgan hududlarda yashaydi va yarmidan ko'pi baland va juda ko'p bo'lgan shaharlarda yashaydi yuqori daraja atmosferaning ifloslanishi.

Rossiya butun sayyora bilan birgalikda jiddiy ekologik muammolarni boshdan kechirmoqda - o'rtacha havo harorati ko'tarilmoqda, abadiy muzliklar chekinmoqda, iqlim beqarorligining turli ko'rinishlari kuzatilmoqda. Global isish muammosi ekstremal ob-havo sharoitlarining kuchayishi natijasida yuzaga keladigan ekologik oqibatlar bilan bog'liq muammolar tobora ortib bormoqda.

Atrof-muhit muammolari insonning iqtisodiy faoliyatining atrof-muhitga ta'siri ko'lamiga qarab, odatda global va mahalliy bo'linadi. Global ekologik muammolar bevosita mahalliy ekologik muammolar bilan bog'liq (1-rasm).

Energiyaga bo'lgan ehtiyojni qondirish uchun qayta tiklanadigan va qayta tiklanmaydigan manbalar mavjud. Quyosh, shamol, gidroenergetika, suv toshqini va boshqa energiya manbalari qayta tiklanadigan energiya deb ataladi, chunki ulardan odamlar tomonidan foydalanish ularning zahiralarini deyarli o'zgartirmaydi. Ko'mir, neft, gaz, torf, uran qayta tiklanmaydigan energiya manbalari qatoriga kiradi va qayta ishlash jarayonida ular abadiy yo'qoladi.

Shu bilan birga, bunday tasnif juda shartli, masalan, yopiq yoqilg'i aylanishida urandan foydalanish qayta tiklanadigan turga yaqinroqdir.

Guruch. bitta. Global va mahalliy ekologik muammolarning o'zaro bog'liqligi

Global ekologik muammolar, birinchi navbatda, muayyan mamlakatlarning iqtisodiy ahvoli bilan chambarchas bog'liq bo'lib, ularning asosiy ko'rsatkichlari aholi jon boshiga yalpi ichki mahsulot, shuningdek, energiya ishlab chiqarish va iste'mol qilishdir (1-jadval).

1-jadval

Dunyo mamlakatlarining asosiy energiya xususiyatlari -

asosiy energiya iste'molchilari

* - 2010 yil uchun, Xitoy va Hindistonda elektr energiyasi iste'molidan tashqari (2009 yil uchun) [Rossiya… 2012].

** - 2012 yil uchun, Yaponiya, Hindiston (2009 yil uchun) va AQSh (2010 yil uchun) elektr stansiyalarining quvvati bundan mustasno.

Jadvaldan. 1-rasmda rivojlangan mamlakatlarda energiya iste'moli rivojlanayotgan mamlakatlarga (masalan, Xitoy va Hindiston) nisbatan 11-17 baravar yuqori ekanligini ko'rsatadi.

Agar yaqin 15-20 yil ichida dunyoning barcha mamlakatlari energiya iste'moli darajasiga AQSh yoki hech bo'lmaganda "tejamkor" Yaponiyaga erishsa, u holda umumiy energiya iste'moli aholi soniga mos ravishda, ya'ni qariyb 15 barobar ortadi. . Jahon energetika sanoati bunday “buyuk sakrash”ga tayyormi? Albatta yo'q. Sayyorada organik yoqilg'i unchalik ko'p emas. Shuning uchun biz quyidagi xulosaga kelishimiz mumkin: energetikaning rivojlanishi qazib olinadigan yoqilg'ilarni yoqmasdan yangi kuchli energiya manbalaridan foydalanish yo'nalishida borishi kerak.

Elektr energiyasidan foydalanish tendentsiyasi aniq. Ammo bu faqat oraliq shakl, ya'ni energiya ishlab chiqarish uchun siz birlamchi etarlicha kuchli manbaga ega bo'lishingiz kerak.

Yakuniy energiya resurslari - neft, ko'mir va gaz, uran (yadro energiyasi) bilan bir qatorda, yaqin o'n yilliklarda ham asosiy energiya manbalari bo'lib qoladi (2-rasm), uglevodorod xomashyosidan foydalanishga asoslangan energiya ishlab chiqarish ulushi esa oshadi. eng kattasi bo‘lib qolaveradi. Shunga qaramay, neft va gaz zahiralarining cheklanishi aniq. Ulardan faol foydalanish istiqbollari faqat bir necha o'n yillar davomida ko'rinadi. Bu vaqt ichida neft va gaz ishlab chiqaruvchi ob'ektlarni boshqalar bilan almashtirish kerak.

Guruch. 2. Har xil turdagi energiya tashuvchilarning dunyoda elektr energiyasini ishlab chiqarishga qo'shgan hissasi

Insoniyatni qiziqtirgan asosiy muammo ekologik xavfsizlikni ta’minlashdir. “Atrof-muhit xavfsizligi” tushunchasi “Atrof-muhitni muhofaza qilish toʻgʻrisida”gi qonunda shunday taʼriflangan: “Ekologik xavfsizlik – bu tabiiy muhit va insonning hayotiy muhim manfaatlarini xoʻjalik va boshqa faoliyatning, tabiiy va texnogen omillarning mumkin boʻlgan salbiy taʼsiridan muhofaza qilish holati. favqulodda vaziyatlar, ularning oqibatlari" [Federal ... 2002].

Atrof-muhit xavfsizligiga tahdidlar:

Ozon qatlamini yo'q qilish;

Iqlimning o'zgarishi;

Transchegaraviy atrof-muhitga ta'siri;

Ekotizim degradatsiyasi;

Biologik xilma-xillikning yo'qolishi;

O'rmon qoplamining qisqarishi;

Qishloq xo'jaligi yerlarining degradatsiyasi;

Isrof va etishmovchilik Tabiiy boyliklar;

Atrof muhitning kimyoviy, fizik, radiatsiyaviy ifloslanishi.

Global ekologik muammolar global energiya muammolari bilan chambarchas bog'liq (3-rasm).

Global ekologik va energetika muammolari o'rtasidagi bog'liqlik, ayniqsa, ikkita ko'rsatkichni solishtirganda ko'rinadi:

1) energiya birligini olish uchun olinadigan resurslarning kerakli massasi;

2) issiqxona gazlarini chiqarish orqali tabiatga global ta'sir.

Jadvalda. 2-jadvalda elektr energiyasini ishlab chiqarishning turli usullarining asosiy xarakteristikalari ikkita global ko'rsatkich bo'yicha ko'rsatilgan: issiqxona gazlari chiqindilari va massa birligiga energiyani chiqarish quvvati, moddaning ichki energiyasidan, ya'ni yadro va termoyadro energiyasidan foydalanish samaradorligini ko'rsatadi. Bu, aslida, quyosh tizimining mavjudligiga asoslanadi, energiya ikkita reaktor tufayli mavjud: yadro (Yer ichidagi) va termoyadro (Quyoshda).

jadval 2

Turli xil energiya ishlab chiqarish usullarining global samaradorligi

Energiya bilan ta'minlash muammosini hal qilish termoyadroviy sintez energiyasini to'liq o'zlashtirish bo'lishi mumkin. Biroq, so'nggi yillardagi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, termoyadro energiyasidan to'liq miqyosda foydalanish yo'lidagi texnologiya va texnologiyaning hozirgi rivojlanish darajasida olimlar so'nggi 50 yil davomida hech qanday muammosiz hal qilib kelayotgan bir qator texnik muammolar mavjud. har qanday muhim muvaffaqiyat.

Shunday qilib, mavjud muqobil almashtirish variantlari orasida faqat zamonaviy yoqilg'i va yadro energetikasi texnologiyalari haqiqatan ham yaqin bir necha yuz yil ichida insoniyatning energiyaga bo'lgan ortib borayotgan ehtiyojlarini qoplaydi.

Tabiatga va inson salomatligiga ta'siri nuqtai nazaridan, ko'mir va atom energiyasi eng qiziqarli hisoblanadi, chunki faqat ushbu ikki turdagi energiya tashuvchilar etarlicha uzoq vaqt davomida zaxiraga ega. Shunday qilib, V. G. Rodionovning fikriga ko'ra, ko'mir 420 yil davom etadi, 2030 yilga kelib mavjud zaxiralarning atigi 1/5 qismi uglevodorodlar bo'lib qoladi, ya'ni keyingi 30 yil ichida ular asosan tugashi mumkin. Shu bilan birga, uran zahiralari 238 izotopning tezkor reaktorlarda ishtirok etishini hisobga olgan holda, ming yillar davom etadi.

Ko'mir. Ko'mir zavodlarining atmosfera chiqindilari o'simliklar, tuproq, suv havzalari va birinchi navbatda inson salomatligini buzadigan kislotali yomg'irni keltirib chiqardi. Kislota yomg'irining miqdorini hisoblash uchun, 1000 MVt quvvatga ega bitta issiqlik elektr stantsiyasi, oltingugurt miqdori taxminan 3,5% bo'lgan ko'mirda ishlaydigan, tozalash vositalaridan foydalanishga qaramay, taxminan 140 ming tonna gaz chiqaradi, deb tasavvur qilish kifoya. yiliga oltingugurt dioksidi, undan 280 ming tonnaga yaqin sulfat kislota ishlab chiqariladi. Shamol kul bo'ronlari yuzasidan kulni ko'tarib, chang bo'ronlarini hosil qiladi; MDH IESlaridan kul va shlak chiqindilarining yillik hajmi hozirda 120 million tonnadan oshadi.

Ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyalarining ishlashi natijasida atrof-muhitga chiqariladigan asosiy moddalar ro'yxati, shuningdek, asosiy ekologik oqibatlar Jadvalda keltirilgan. 3, ko'mir zavodi chiqindilarining inson tanasiga potentsial ta'siri shaklda ko'rsatilgan. 3.

3-jadval

Ko'mirning yonishi natijasida zararli moddalarning chiqarilishi va atrof-muhitning asosiy ta'siri

Ko'mirni yoqish jarayonida atrof-muhitning radioaktiv ifloslanishi sodir bo'ladi, uning tarkibidagi radionuklidlar (238 U, 210 Pb, 40 K, 210 Po, 226 Ra, 228 Ra, 230 Th va boshqalar) atmosferaga chiqariladi va kulda to'plangan, ko'mirda ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalarida atom elektr stantsiyalariga qaraganda ko'proq olingan energiya birligiga radioaktiv moddalarning chiqishi.

Guruch. 3. Ko'mir zavodlari chiqindilarining inson organizmiga ta'siri

Eng toza qazilma yoqilg'i Tabiiy gaz . kabi manbani ko'rib chiqaylik slanets gazi .

O'tkazilgan tadqiqotlar slanets gazini ishlab chiqarishning 5 ta asosiy ekologik muammolarini aniqladi:

1) suvli qatlamlarni kuchli zaharli moddalar bilan va yer usti suv havzalarini oqava suvlar bilan ifloslanishi;

2) atmosferaga metan chiqindilari;

3) qazib olinadigan hududlarda radioaktiv fonning oshishi;

4) zilzilalar ehtimolining oshishi;

5) muhim yer va suv resurslarini muomaladan chiqarish.

Neftni qazib olish va energiya manbai sifatida foydalanish natijasida yuzaga keladigan asosiy ekologik muammolar quyidagilar bilan bog'liq:

er osti suvlarining foydali qazilmalarni qazib olishda kimyoviy ifloslanishi, yer usti suvlarining kimyoviy va termal ifloslanishi, neft pardasi hosil bo'lishi;

fauna va flora o'sishi yashash joylarini buzish;

Tuproq qoplamining ifloslanishi va degradatsiyasi;

Muhim suv iste'moli.

Atom energiyasi kislorod iste'mol qilmaydi, atmosferaga va suv havzalariga zararli kimyoviy moddalar chiqarmaydi, zahiralari juda cheklangan bo'lgan organik yoqilg'i sarfini sezilarli darajada tejaydi. Xususan, dunyoning eng rivojlangan beshta davlatida atom energetikasi yiliga 440 million tonnagacha ko'mir (Rossiyada - 65,3 million tonna), 350 million tonna neft (Rossiyada - 40,3 million tonna) tejash imkonini beradi. 280 milliard m 3 gazga (Rossiyada - 36,8 milliard m 3), 450 million tonnadan ortiq kislorodning yonishini oldini olish uchun (Rossiyada - 36 million tonna), 70 ming gektar maydondagi er bo'shliqlarini saqlab qolish uchun (da. Rossiya - 11 ming gektar). Frantsiya Evropaning ekologik toza mintaqasi deb ataladi, bu erda atom elektr stantsiyalarida elektr energiyasi ishlab chiqarish umumiy ishlab chiqarishning 70% dan oshdi.

Qayta tiklanadigan energiyaning barcha turlaridan faqat gidroenergetika hozirgi vaqtda jahon elektr energiyasi ishlab chiqarishga katta hissa qo'shmoqda (17%). Aksariyat sanoati rivojlangan mamlakatlarda bugungi kunda gidroenergetika potentsialining arzimagan qismigina foydalanilmay qolgan, bu birinchi navbatda GESlarni tashkil etishda katta maydonlarni begonalashtirish zarurati bilan bog‘liq. Asosiy ekologik ta'sirlar gidroenergetika:

Qishloq xo'jaligi erlarini va aholi punktlarini suv bosishi;

O'simlik va hayvonot dunyosining mavjudligi uchun sharoitlarning o'zgarishiga olib keladigan suv balansining buzilishi;

Iqlim oqibatlari (issiqlik balansining o'zgarishi, yog'ingarchilikning ko'payishi, shamol tezligi, bulutlilik va boshqalar);

Suv omborining loyqalanishi va qirg'oqlarning eroziyasi, oqar suvlarning o'z-o'zini tozalashining yomonlashishi va kislorod miqdorining pasayishi, baliqlarning erkin harakatlanishiga to'sqinlik qiladi;

Gidroenergetika inshootlari katta ofatlar xavfini o'z zimmasiga olishi mumkin.

Shamol kuchi atrof-muhitga ham salbiy ta'sir qiladi:

Katta yer maydonlarini begonalashtirish (masalan, Frantsiyada shamol energiyasidan foydalangan holda elektr energiyasini ishlab chiqarishning hozirgi darajasi taxminan 20 ming km 2 erni talab qiladi - mamlakat hududining 4 foizi);

Shamol energiyasi tartibga solinmagan energiya manbai hisoblanadi;

Shovqin ta'siri (2-3 MVt quvvatga ega zavoddan foydalanilganda, uni kechasi o'chirish kerak bo'ladi);

Havo harakati va radio va televidenie eshittirishlariga xalaqit berish, qushlarning migratsiya yo'llarini buzish (2-3 MVt quvvatga ega qurilma shamol g'ildiragining diametri 100 m bo'lishi kerak);

Havo oqimlarining tabiiy aylanishining buzilishi tufayli mahalliy iqlim o'zgarishlari;

Ko'chib yuruvchi qushlar va hasharotlar uchun xavf;

An'anaviy dengiz transportining o'zgarishi, dengiz hayvonlariga salbiy ta'sir ko'rsatish (shamol turbinalarini suv muhitiga joylashtirishda);

Peyzajning mos kelmasligi, yoqimsizligi, vizual noqulaylik.

Quyosh elektr stansiyalari(SES) faqat insolyatsiya darajasi yuqori bo'lgan hududlar uchun samarali. DA o'rta bo'lak Rossiyaning Evropa qismida quyosh nurlanishining intensivligi 150 Vt / m2 ni tashkil etadi, bu issiqlik elektr stantsiyalari qozonlaridagi issiqlik oqimlaridan 1000 baravar kam. SPP dan foydalanishda bir qator ekologik muammolar yuzaga keladi:

Katta er maydonlarini begonalashtirish, ularning mumkin bo'lgan degradatsiyasi (faqat Rossiyaning Evropa qismining o'rta zonasida 10% samaradorlik bilan 1 GVt (el.) quyosh elektr stantsiyasi uchun minimal maydon 67 km 2). talab qilinadi);

Quyosh konsentratorlari bo'lgan katta maydonlarni qorayish;

Yuqori moddiy iste'mol (vaqt va inson resurslari an'anaviy energiyaga qaraganda 500 barobar ko'p);

Xloratlar va nitritlar o'z ichiga olgan ishchi suyuqliklarning mumkin bo'lgan oqishi;

Qishloq xo'jaligida quyosh tizimlaridan foydalanishda tizimlarning haddan tashqari qizishi va yonishi, mahsulotlarning zaharli moddalar bilan ifloslanishi;

Stansiya joylashgan hududda issiqlik balansining, namlikning, shamol yo'nalishining o'zgarishi;

Kosmik quyosh elektr stansiyalarining iqlimga ta'siri;

Tirik organizmlar va odamlar uchun xavfli mikroto'lqinli nurlanish shaklida energiyaning Yerga o'tkazilishi.

Asosiy ekologik ta'sirlar bioenergiya:

Zarrachalar, kanserogen va zaharli moddalar, uglerod oksidi, biogaz, bioalkogol chiqindilari;

Issiqlikning chiqishi, issiqlik balansining o'zgarishi;

Tuproqning organik moddalarining kamayishi, tuproqning kamayishi va eroziyasi (1000 MVt elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun go'ngdan biogaz ishlab chiqarish uchun 80-100 km 2 maydonda 80 million cho'chqa yoki 800 million qush kerak);

portlash xavfi (biogaz elektr stansiyasi nazorat qilinishi va ko'rsatmalarga muvofiq yaxshi ish holatida saqlanishi kerak);

Yon mahsulot ko'rinishidagi katta miqdordagi chiqindilar (chayma suvi, distillash qoldiqlari).

Ushbu ishda elektr energiyasini ishlab chiqarishning turli usullarini baholash asosida energiya ishlab chiqarishning atrof-muhitga ta'sirining ekologik samaradorligini baholash elektr energiyasini ishlab chiqarishning ekologik samaradorligini qiyosiy tahlil qilish imkonini berdi. ettita asosiy ko'rsatkichlar bo'yicha turli xil energiya resurslari: issiqxona gazlari chiqindilari hajmi, atmosferaga zararli moddalar chiqindilari hajmi, suv manbalariga oqizish hajmi, chiqindilar hosil bo'lishi, er resurslarining begonalashishi, atrof-muhitga radioaktiv moddalarning chiqarilishi va odamlar uchun xavf (4-jadval).

4-jadval

Qiyosiy ekologik ko'rsatkichlar

energiya ishlab chiqarishning turli usullari

Hisobga olingan barcha omillarning atrof-muhitga ta'sirini har tomonlama baholash uchun mualliflar atrof-muhitga ta'sirning umumiy integral ko'rsatkichini ishlab chiqdilar. Uni hisoblashda yettita eng muhim ekologik ko‘rsatkich 10 ballli tizim bo‘yicha baholandi: 10 ball – eng zararli ta’sir (haqiqiy qiymat bo‘yicha) va 0 ball – ta’sir ko‘rsatilmagan.

Atrof-muhitga ta'sir qilishning umumiy kompleks ko'rsatkichining hisoblangan qiymatlari shaklda ko'rsatilgan. 4 va 5.

Atrof-muhitga ta'sir ko'rsatkichlari bo'yicha hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, issiqxona gazlari chiqindilari bo'yicha ko'mir ta'sir darajasi bo'yicha birinchi o'rinni egallaydi; gaz va neft ta'siri bo'yicha taxminan 28% past; gidroenergetika, quyosh, shamol va yadro juda past ko'rsatkichlarga ega, ya'ni elektr energiyasi ishlab chiqarishdan faqat issiqxona gazlarining emissiyasi mavjud.

Guruch. to'rtta. Energiya ishlab chiqarishning turli usullarining ekologik samaradorligining qiyosiy ko'rsatkichlari

Guruch. 5. Atrof-muhitga va odamlarga zararli ta'sirlarning umumiy kompleks ko'rsatkichi

Atrof-muhitga zararli moddalar emissiyasi bo'yicha ta'sirini ko'rib chiqishda, eng katta emissiya ko'mirga xos ekanligi aniqlandi, neft va gaz uchun emissiya ikki baravar kam, lekin taxminan taqqoslanadigan emissiyalar quyosh energiyasini ishlab chiqarish va utilizatsiya qilish uchun xosdir. batareyalar. Xuddi shunday holat chiqindilar uchun ham kuzatiladi.

Er resurslarini begonalashtirish nuqtai nazaridan atrof-muhitga ta'siri gidroenergetika va quyosh energiyasi uchun eng xarakterlidir.

Atrof-muhitga radioaktiv moddalarni chiqarish nuqtai nazaridan, yadro energetikasi etakchi bo'lishi kerakdek tuyuladi, lekin aslida undagi jarayonlarning eng yuqori takomillashuvi tufayli radioaktiv moddalarning atrof-muhitga haqiqiy chiqarilishi ma'lum bo'ldi. normal rejim ko'mir yoqishning yarmini tashkil qiladi.

Shunday qilib, shaklda keltirilgan har xil turdagi energiya ishlab chiqarishning atrof-muhitga ta'sirini taqqoslash asosida. 5-banddan xulosa qilishimiz mumkinki, global va mahalliy ekologik muammolar nuqtai nazaridan atom energetikasi har jihatdan afzalroq ko'rinadi.

Adabiyot

Makarov A. A. Rossiya energetika sektorini rivojlantirish bo'yicha ilmiy va texnologik prognozlar // Energetika akademiyasi. 2009 yil. No 2 (28). 4–12-betlar.

Rodionov VG Energetika: hozirgi zamon muammolari va kelajak imkoniyatlari. M.: ENAS, 2010.

Fortov V. E., Makarov A. A. Dunyoda va Rossiyada energetikaning innovatsion rivojlanish yo'nalishlari // Uspexi fizicheskix nauk. 2009. V. 179. No 12. S. 1337–1353.

Rossiya va dunyo mamlakatlari: stat. Shanba. M.: Rosstat, 2012 yil.

BP Jahon energetikasining statistik sharhi iyun 2012. N. p. : Pureprint Group Limited, 2012 yil.

Grachev V. A., Lobkovskiy V. A. Fraking texnologiyasidan foydalanishning xalqaro amaliyoti asosida Evropada slanets gazini ishlab chiqarishning mumkin bo'lgan atrof-muhitga ta'siri // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. jild. 12. Yo'q. 1.Pp. 253–261.

Xalqaro energiya agentligi. Energiya texnologiyasi istiqbollari. Parij: OECD/IEA, 2008 yil.

Markaziy razvedka boshqarmasi. Jahon faktlar kitobi: [veb-sayt]. URL: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/.

Energiya biotizim mavjudligining eng muhim shartlaridan biridir. Yaqin vaqtgacha, ya'ni taxminan 3,5 milliard yil davomida Yer biosferasi yetarlicha quyosh energiyasiga ega edi. Va bizning sayyoramizda unga etishmaydigan yagona odam - bu inson. U qo'shimcha energiyaga tirik organizm sifatida emas, balki uning ishlab chiqarish-xo'jalik faoliyatini va maishiy ehtiyojlarini ta'minlash bilan bog'liq holda kerak. Ushbu maqsadlar uchun insoniyat ikki turdagi energiya ishlab chiqaradi: issiqlik va elektr. Ularni ishlab chiqarishda energetika sanoati bilan birgalikda iqtisodiy faoliyatning yana bir qancha turdosh tarmoqlari ishtirok etadi. Shuning uchun energetikaning ekologik muammolari inson faoliyatining bir yo'nalishining muammolari emas, balki butun majmuaning muammolaridir. Ular ko'p qirrali va ko'p bo'lib, foydali qazilmalarni qazib olishdan to oxirgi iste'molchiga energiya etkazib berishgacha bo'lgan ishlab chiqarishning barcha bosqichlarida sodir bo'ladi.

Hozirgi vaqtda energiya ikki manbadan ishlab chiqariladi: qayta tiklanadigan va qayta tiklanmaydigan. Birinchisi quyosh, shamol va suv energiyasini o'z ichiga oladi. Bu holda ishlab chiqarish samarasiz, tashqi sharoitlarga bog'liq va katta xarajatlar bilan bog'liq. Qayta tiklanmaydigan manbalarga ichki kimyoviy energiyasi aylantirilishi mumkin bo'lgan barcha turdagi minerallar kiradi. Bular: yog'och, torf, ko'mir, neft, gaz va ularning hosilalari. O'tgan asrning o'rtalarida atomning bo'linishi yadroviy reaktsiyalar paytida paydo bo'ladigan energiyani olish imkonini berdi. Yadro energetikasi shunday paydo bo'ldi, u boshqalardan biroz ajralib turadi.

Ishlab chiqarish bir vaqtning o'zida issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqaradigan ko'plab issiqlik, gidro va elektr stantsiyalari, komplekslar tomonidan amalga oshiriladi. Bu stantsiyalar quvvat jihatidan farq qiladi. Stansiyalarning asosiy qismi 1000 MVt ishlab chiqarish quvvatiga asoslangan holda qurilgan. Ammo xususiy uy xo'jaliklarigacha kichik iste'molchilarni energiya bilan ta'minlaydigan kichik stantsiyalar ham mavjud. Atom elektr stantsiyalari 8200 MVtgacha bo'lgan ulkan quvvatga ega.

Energetika sohasining ekologik muammolari tabiiy resurslarni qazib olishdan boshlanadi. Torfzorlarning o'zlashtirilishi va o'rmonlarning kesilishi, ko'mir konlari va neft va gaz konlarining o'zlashtirilishi, eng avvalo, tabiatning vayronagarchiliklaridir. Tabiat tomonidan millionlab yillar davomida yaratilgan resurslar o'z konlaridan olib tashlanadi va ularni kelajakda to'ldirib bo'lmaydi. Rivojlanish jarayonida va tugallangandan so'ng, hududlar, qoida tariqasida, tashlandiq holda qoladi. Tuproqni qayta ishlash ishlari olib borilmayapti, kesilgan daraxtlar o‘rniga daraxtlar ekilmagan. Ekotizimlar buziladi va o'ladi.

Qazib olingan foydali qazilmalarni ulardan foydalanish joylariga tashish tabiiy transport yo'laklari - daryolar, dengizlar va okeanlar bo'ylab yoki ushbu maqsadlar uchun maxsus yaratilgan quvurlar, temir yo'llar va transport yo'llari bo'ylab amalga oshiriladi. Baxtsiz hodisalar, to'kilishlar, chiqindilar, suv toshqini, to'siqlar va boshqa ko'p narsalar transport amalga oshiriladigan hududlarni ifloslantiradi.

Stansiyalar, ularning turlari va muammolari

Zamonaviy energetikaning ekologik muammolari, shuningdek, elektr energiyasi va issiqlik ishlab chiqarish stantsiyalarini joylashtirish uchun texnik va qurilish standartlariga qo'yiladigan talablardir.

Gidrostansiyalar. Suvdan foydalangan holda energiya ishlab chiqarish qobiliyati qo'shimcha gidrotexnik inshootlarni yaratish zaruratini keltirib chiqaradi. Daryolarda qurilgan to'g'on va suv omborlarining kaskadlari ularning suv almashinuvining buzilishiga olib keladi. GESlarning ishlashi uchun suv omborlarini yaratish zarurati nafaqat katta maydonlarni suv bosishiga olib keladi, balki daryo va uning ko'pgina irmoqlarining suv darajasiga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Daryolar darajasi, qoida tariqasida, ko'tariladi, lekin irmoqlar sayoz bo'lib, daryo arteriyalari kabi yo'qoladi. Suv sathining tartibga solinishi suv havzasi ekotizimiga ham salbiy ta'sir ko'rsatadi. Tez tushirish va sathni pasaytirish, keyin esa suv to'plami tuproqning yo'q qilinishiga, unumdor qatlamning yuvilishiga va baliq urug'lanish joylarining o'limiga olib keladi. Gidrotexnika inshootlarining suv havzasi va uning atrofidagi tabiatga zararli ta'sirining eng yorqin misoli Kaspiy dengizidir. Toʻgʻon majmuasi ishga tushirilgandan soʻng dengizdagi suv sathi oʻzgarib, kislorod almashinuvi boshqacha boʻlib, oziq moddalar bilan taʼminlanish kamaygan. Salbiy oqibatlar butun dengiz biotizimining mavjudligi uchun shunchalik xavfli bo'ldiki, to'g'on dizayniga tuzatishlar kiritish kerak edi.

Issiqlik va elektr stansiyalari hududida yaratilgan suv omborlari texnologik suvni chiqarishga xizmat qiladi. O'z-o'zidan bu oqava suvlar sezilarli darajada ifloslanishga ega emas, lekin ular atrof-muhit uchun yana bir xavf tug'diradi, ular yuqori haroratga ega. Natijada, nafaqat suv havzasining harorat rejimi, balki o'zgaradi iqlim sharoiti qo'shni hudud. O'zgarishlar va mutatsiyalar o'simliklar va hayvonlarda sodir bo'ladi.

Issiqlik va elektr stantsiyalari ishlaydi turli xil turlari yoqilg'i: qattiq, suyuq yoki gazsimon. Stansiyalar qaysi turdagi yoqilg'idan foydalanishidan qat'i nazar, stansiyalar minglab kubometr kislorodni yoqib, atmosferaga kamroq miqdorda kul, yonish mahsulotlari va ifloslantiruvchi moddalarni o'z ichiga olgan gazlarni chiqaradi. Ushbu moddalar tuproq va suvga nafaqat stantsiya yaqinida kiradi, balki havo orqali ancha masofalarga tarqaladi.

Yadroviy

Atomning bo'linishi insoniyatga qo'shimcha energiya resurslari va imkoniyatlarini berdi va shu bilan birga yangi muammolar. Yadro energetikasining ekologik muammolari o'ziga xos xususiyatga ega. Bu juda yangi sanoatda butun sohaga xos muammolar mavjud. Xom ashyoni qazib olish jarayonida uning paydo bo'lgan joylarining ekologiyasi buziladi. Stantsiyalar yaqinidagi sovutish suvini to'kish uchun mo'ljallangan suv omborlari ham g'ayrioddiy suvni hosil qiladi. tabiiy hudud mikroiqlim. Shuningdek bor ijobiy tomonlari- xom ashyoni yoqish printsipi asosida ishlaydigan stansiyalarga xos bo'lgan chiqindilar deyarli yo'q. Atom energetikasi bilan bog'liq ekologik muammolar kechiktirildi. Ular ushbu stantsiyalar uchun yoqilg'i ishlab chiqarish va sarflangan yoqilg'ini saqlash bilan bog'liq.

Atom energiyasini ishlab chiqarishni kengaytirish foydasiga keltirilgan asosiy dalil uning arzonligidir. Bundan tashqari, zarur xomashyoga ega bo‘lmagan davlatlar o‘z hududida AESlarni joylashtirishi mumkin. Ichaklarida boshqa turdagi stansiyalar uchun xom ashyo bo'lmagan mamlakatlar uchun yadroviy yagona chiqish yo'lidir. Ammo atom energiyasi haqiqatan ham shunchalik arzonmi? Agar xomashyo, stansiya va ishlab chiqarish jarayoniga sarflangan yoqilg‘ini utilizatsiya qilish va saqlash xarajatlari, har xil turdagi avariyalar, avariyalar va ofatlarni, shuningdek, ularning oqibatlarini bartaraf etishga sarflangan mablag‘larni qo‘shsak. Ushbu baxtsiz hodisalarni bartaraf etish ishtirokchilari, ularning bolalari, ifloslangan tabiat va boshqalarni davolash uchun zarur bo'lgan miqdorlar.

Birinchidan atom elektr stantsiyasi SSSRda 1954 yilda qurilgan. 32 yildan keyin Chernobil stansiyasida, yana 25 yildan keyin esa Fukusima stansiyasida avariya yuz berdi. Aytishimiz mumkinki, 60 yildan ortiq vaqt ichida faqat ikkita baxtsiz hodisa sodir bo'ldi, ammo biz har 25-30 yilda baxtsiz hodisalar sodir bo'lishini aytishimiz mumkin. Statistikani qanday yuritishingizdan qat'i nazar, radiatsiya ta'sirida tabiiy muhitni tiklash uchun har bir holatda 30 yildan 1000 yilgacha vaqt ketadi. Atom energetikasining ekologik muammolariga faqat 1986 yilda, Chernobil AESda avariya sodir bo'lganidan keyin jiddiy e'tibor berildi. Bu reaktsiya vahima bilan o'xshash edi. Dunyoning ko'plab davlatlari o'z hududlarida yadroviy reaktorlar qurishdan butunlay voz kechgan. Ammo iqtisodiyot o'z argumentlarini ilgari suradi va yadroviy ishlab chiqarishning hozirgi xavfsizligi boshqa energiya turlariga qaraganda bir necha baravar yuqori.

Atom energiyasining ekologik muammolari nafaqat "tinch" atomning muammolari. Bu, shuningdek, flot, shu jumladan, birinchi navbatda, harbiy va qurol. Bu tomondan qanday kutilmagan hodisalar kutish mumkin - hech kim bilmaydi?

Video - Yadro energetikasi va uning muqobili

21. Energetikaning ekologik muammolari va ularni hal qilish yo'llari.

Hozirgi vaqtda energiyaga bo'lgan ehtiyoj, asosan, uch turdagi energiya resurslari: organik yoqilg'i, suv va atom yadrosi hisobiga qondiriladi. Suv energiyasi va atom energiyasi inson tomonidan elektr energiyasiga aylantirilgandan keyin ishlatiladi. Shu bilan birga, organik yoqilg'i tarkibidagi energiyaning katta qismi issiqlik shaklida ishlatiladi va uning faqat bir qismi elektr energiyasiga aylanadi. Biroq, har ikkala holatda ham, organik yoqilg'idan energiyaning chiqarilishi uning yonishi va, natijada, yonish mahsulotlarini atrof-muhitga chiqarish bilan bog'liq.

Issiqlik energetikasining ekologik muammolari

Issiqlik elektr stantsiyalarining atrof-muhitga ta'siri ko'p jihatdan yoqilg'i turiga bog'liq.

qattiq yoqilg'i. Yonayotganda qattiq yoqilg'i atmosferaga yoqilmagan yoqilg'i zarralari, oltingugurt va oltingugurt angidridlari, azot oksidlari, ma'lum miqdordagi ftor birikmalari, shuningdek yoqilg'ining to'liq yonmagan gazsimon mahsulotlari bilan uchuvchi kul kiradi. Ba'zi hollarda uchuvchi kul tarkibida toksik bo'lmagan tarkibiy qismlardan tashqari, ko'proq zararli aralashmalar mavjud. Shunday qilib, Donetsk antrasitlari kulida mishyak oz miqdorda, Ekibastuz kulida va boshqa ba'zi konlarda - erkin kremniy dioksidi, Kansk-Achinsk havzasi slanetslari va ko'mirlari kulida - erkin kaltsiy oksidi mavjud. Qattiq yoqilg'iga ko'mir va torf kiradi.

Suyuq yoqilg'i. Suyuq yoqilg'ini (mazut) tutun gazlari, oltingugurt dioksidi va oltingugurt angidridlari, azot oksidlari, vanadiy birikmalari, natriy tuzlari, shuningdek tozalash jarayonida qozonlarning yuzasidan chiqarilgan moddalar bilan yondirilganda atmosfera havosiga kiradi. Atrof-muhit nuqtai nazaridan suyuq yoqilg'i ko'proq "gigienik". Shu bilan birga, katta maydonlarni egallagan, ulardan foydali foydalanishni istisno qiluvchi va kulning bir qismini shamollar bilan olib tashlash hisobiga stansiya hududida doimiy atmosfera ifloslanishi manbai bo'lgan kul chiqindilari muammosi butunlay yo'qoladi. Suyuq yoqilg'ining yonish mahsulotlarida uchuvchi kul yo'q. Suyuq yoqilg'ilarga tabiiy gaz (???) kiradi.

Issiqlik elektr stansiyalari yoqilg'i sifatida ko'mir, neft va neft mahsulotlari, tabiiy gaz, kamroq yog'och va torfdan foydalanadi. Yonuvchan materiallarning asosiy tarkibiy qismlari uglerod, vodorod va kislorod, oltingugurt va azot kamroq miqdorda mavjud, metallar va ularning birikmalari (ko'pincha oksidlar va sulfidlar) izlari ham mavjud.

Issiqlik energetikasi sanoatida atmosfera chiqindilari va katta tonnali qattiq chiqindilar manbai issiqlik elektr stantsiyalari, korxonalar va bug 'energetika inshootlari, ya'ni ishi yoqilg'i yoqish bilan bog'liq bo'lgan har qanday korxonalardir.

Issiqlik energetikasi gazsimon chiqindilar bilan bir qatorda qattiq chiqindilarning katta massasini ishlab chiqaradi; bularga kul va shlaklar kiradi.

Ko'mir tayyorlash zavodlari chiqindilarida 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0,5-1% CaO, 4-4,5% K2O va Na2O va 5% gacha C. Ular axlatxonalarga kiradi, chang, tutun chiqaradi va atmosfera va unga tutash hududlarning holatini keskin yomonlashtiradi.

Ko'mir bilan ishlaydigan elektr stantsiyasi har yili 3,6 million tonna ko'mir, 150 m3 suv va taxminan 30 milliard m3 havo talab qiladi. Bu raqamlar ko'mir qazib olish va tashish bilan bog'liq ekologik buzilishlarni hisobga olmaydi.

Bunday elektr stantsiyasi bir necha o'n yillar davomida faol ishlayotganligini hisobga olsak, uning ta'sirini vulqon bilan solishtirish mumkin. Ammo agar ikkinchisi odatda vulkanizm mahsulotlarini bir vaqtning o'zida ko'p miqdorda tashlab yuborsa, elektr stantsiyasi buni doimo qiladi.

Energetika ob'ektlarining gaz, suyuq va qattiq fazalar ko'rinishidagi ifloslanishi va chiqindilari ikki oqimga taqsimlanadi: biri global o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, ikkinchisi - mintaqaviy va mahalliy. Iqtisodiyotning boshqa tarmoqlarida ham xuddi shunday, lekin baribir energiya va qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi asosiy global ifloslantiruvchi moddalar manbai bo'lib qolmoqda. Ular atmosferaga kiradi va ularning to'planishi tufayli atmosferaning kichik gaz komponentlari, jumladan, issiqxona gazlari kontsentratsiyasi o'zgaradi. Atmosferada ilgari deyarli bo'lmagan gazlar - xlorftorokarbonlar paydo bo'ldi. Bular yuqori issiqxona effektiga ega bo'lgan va shu bilan birga stratosfera ozon ekranini yo'q qilishda ishtirok etadigan global ifloslantiruvchi moddalardir.

Shunday qilib, shuni ta'kidlash kerakki, hozirgi bosqichda issiqlik elektr stansiyalari barcha xavfli ishlab chiqarish chiqindilarining umumiy miqdorining taxminan 20% ni atmosferaga chiqaradi. Ular o'zlari joylashgan hududning atrof-muhitiga va umuman biosferaning holatiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Eng zararli - past sifatli yoqilg'ida ishlaydigan kondensatsiyali elektr stantsiyalari.

Issiqlik elektr stansiyalarining chiqindi suvlari va ular hududidan chiqadigan yomg'ir suvlari, elektr stantsiyalarining texnologik tsikllari chiqindilari bilan ifloslangan va tarkibida vanadiy, nikel, ftor, fenollar va neft mahsulotlari mavjud bo'lib, suv havzalariga oqizilganda suv sifatiga va suv organizmlariga ta'sir qilishi mumkin. Ayrim moddalarning kimyoviy tarkibining o'zgarishi suv omborida o'rnatilgan yashash sharoitlarining buzilishiga olib keladi va suv organizmlari va bakteriyalarining tur tarkibiga va ko'pligiga ta'sir qiladi va pirovardida suv havzalarini o'z-o'zini tozalash jarayonlarining buzilishiga olib kelishi mumkin. ifloslanishdan va ularning sanitariya holatining yomonlashuviga olib keladi.

Suv ob'ektlarining holatini turli xil buzilishlar bilan issiqlik bilan ifloslanishi ham xavflidir. Issiqlik elektr stansiyalari isitiladigan bug 'bilan boshqariladigan turbinalar yordamida energiya ishlab chiqaradi. Turbinalar ishlayotganda, chiqindi bug'ini suv bilan sovutish kerak, shuning uchun suv oqimi doimiy ravishda elektr stantsiyasidan chiqib ketadi, odatda 8-12 ° C ga isitiladi va suv omboriga tashlanadi. Yirik issiqlik elektr stansiyalari katta hajmdagi suvga muhtoj. Ular qizdirilgan holatda 80-90 m3/s suv chiqaradi. Bu shuni anglatadiki, iliq suvning kuchli oqimi doimiy ravishda suv omboriga, taxminan Moskva daryosi miqyosida oqadi.

Issiq "daryo" qo'shilishida hosil bo'lgan isitish zonasi suv omborining o'ziga xos qismi bo'lib, unda harorat to'kilish nuqtasida maksimal bo'ladi va undan masofa bilan kamayadi. Yirik issiqlik elektr stantsiyalarining isitish zonalari bir necha o'nlab kvadrat kilometr maydonni egallaydi. Qishda polinyalar isitiladigan zonada (shimoliy va o'rta kengliklarda) hosil bo'ladi. Yoz oylarida isitiladigan zonalardagi harorat suv olish suvining tabiiy haroratiga bog'liq. Agar suv omboridagi suv harorati 20 ° C bo'lsa, u holda isitish zonasida u 28-32 ° S ga yetishi mumkin.

Suv omborida haroratning oshishi va ularning tabiiy gidrotermal rejimining buzilishi natijasida suvning "gullashi" jarayonlari kuchayadi, gazlarning suvda erishi qobiliyati pasayadi, suvning fizik xususiyatlari o'zgaradi, barcha kimyoviy moddalar va unda sodir bo'ladigan biologik jarayonlar tezlashadi va hokazo.Isitish zonasida suvning shaffofligi pasayadi, pH ortadi, oson oksidlanadigan moddalarning parchalanish tezligi oshadi. Bunday suvda fotosintez tezligi sezilarli darajada kamayadi.

Gidroenergetikaning ekologik muammolari

Gidroresurslardan olinadigan energiyaning nisbatan arzonligiga qaramay, ularning energiya balansidagi ulushi asta-sekin kamayib bormoqda. Bu ham eng arzon resurslarning tugashi, ham pasttekislikdagi suv omborlarining katta hududiy sig'imi bilan bog'liq. Kelajakda jahonda gidroenergetika ishlab chiqarish umumiy hajmning 5 foizidan oshmaydi, deb ishoniladi.

GESlarda olinadigan energiya ulushining kamayishining eng muhim sabablaridan biri gidroelektrostansiyalarni qurish va ulardan foydalanishning barcha bosqichlarining atrof-muhitga kuchli ta'siridir.

Turli tadqiqotlarga ko'ra, gidroenergetikaning atrof-muhitga eng muhim ta'siridan biri suv omborlari uchun unumdor (suv bosadigan) erlarning katta maydonlarini begonalashtirishdir. Elektr energiyasining 20% ​​dan ortig'i gidroresurslardan foydalanish hisobiga ishlab chiqariladigan Rossiyada gidroelektrostantsiyalarni qurish paytida kamida 6 million gektar er suv ostida qoldi. Ularning o'rnida tabiiy ekotizimlar vayron qilingan.

Yer osti suvlari sathining ko‘tarilishi natijasida suv omborlari yaqinidagi muhim er maydonlari suv bosishini boshdan kechirmoqda. Bu yerlar, qoida tariqasida, suv-botqoq erlar toifasiga kiradi. Yassi sharoitda suv bosgan erlar suv bosganlarning 10% yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Erlarning va ularning ekotizimlarining buzilishi qirg'oq chizig'ining shakllanishi paytida suv bilan vayron bo'lishi (abraziya) natijasida ham sodir bo'ladi. Aşınma jarayonlari odatda o'nlab yillar davom etadi, natijada tuproqning katta massalarini qayta ishlash, suvning ifloslanishi, suv omborlarining loyqalanishi. Shunday qilib, suv omborlarini qurish daryolarning gidrologik rejimini, ularning ekotizimlarini va gidrobiontlarning tur tarkibini keskin buzilishi bilan bog'liq.

Suv omborlarida suvning isishi keskin kuchayadi, bu esa issiqlik ifloslanishidan kelib chiqadigan kislorod va boshqa jarayonlarni yo'qotishni kuchaytiradi. Ikkinchisi, biogen moddalarning to'planishi bilan birga, suv havzalarining haddan tashqari ko'payishi va suv o'tlarining, shu jumladan zaharli ko'k-yashillarning intensiv rivojlanishi uchun sharoit yaratadi. Shu sabablarga ko'ra, shuningdek, suvlarning sekin yangilanishi tufayli ularning o'z-o'zini tozalash qobiliyati keskin kamayadi.

Suv sifatining yomonlashishi uning ko'plab aholisining o'limiga olib keladi. Baliq zahiralari bilan kasallanish, ayniqsa gelmintlarga moyillik ortib bormoqda. Suv muhiti aholisining ta'm sifatlari kamayadi.

Baliqlarning migratsiya yoʻllari buzilmoqda, em-xashak, urugʻ qoʻyish joylari va hokazolar vayron qilinmoqda.Volga GESlar kaskadi qurilgandan keyin Kaspiy dengizi baliqlarining urugʻlanish joyi sifatidagi ahamiyatini asosan yoʻqotdi.

Oxir oqibat, suv omborlari bilan to'silgan daryo tizimlari tranzit tizimlaridan tranzit-akkumulyatsiya tizimlariga aylanadi. Bu yerda biogen moddalardan tashqari og‘ir metallar, radioaktiv elementlar va uzoq umr ko‘radigan ko‘plab pestitsidlar to‘plangan. Akkumulyatsiya mahsulotlari ularni tugatgandan keyin suv omborlari egallagan hududlardan foydalanishni muammoli qiladi.

Suv omborlari atmosfera jarayonlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Masalan, qurg'oqchil (quruq) hududlarda suv omborlari yuzasidan bug'lanish teng quruqlik yuzasidan o'nlab marta ko'pdir.

Havo haroratining pasayishi va tumanli hodisalarning ko'payishi bug'lanishning kuchayishi bilan bog'liq. Suv omborlari va qo'shni erlarning termal balanslari o'rtasidagi farq shabada kabi mahalliy shamollarning shakllanishini aniqlaydi. Bular, shuningdek, boshqa hodisalar, ekotizimlarning o'zgarishi (har doim ham ijobiy emas), ob-havoning o'zgarishiga olib keladi. Ba'zi hollarda, suv omborlari hududida qishloq xo'jaligining yo'nalishini o'zgartirish kerak. Masalan, mamlakatimizning janubiy viloyatlarida issiqlikni yaxshi ko‘radigan ba’zi ekinlar (poliz ekinlari) pishishiga ulgurmay, o‘simliklarning kasallanishi ko‘payib, mahsulot sifati yomonlashadi.

Atrof-muhit uchun gidravlika qurilishi xarajatlari suv omborlari odatda kichik bo'lgan tog'li hududlarda sezilarli darajada past bo'ladi. Biroq, seysmik tog'li hududlarda suv omborlari zilzilalarni keltirib chiqarishi mumkin. Ko'chkilar ehtimoli va to'g'onlarning vayron bo'lishi natijasida ofatlar ehtimoli ortib bormoqda.

Suv energiyasidan foydalanish texnologiyasining o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, gidroenergetika inshootlari tabiiy jarayonlarni juda uzoq vaqt davomida o'zgartiradi. Masalan, gidroelektrostantsiyaning suv ombori (yoki gidroelektrostantsiya kaskadida suv omborlari tizimi) o'nlab va yuzlab yillar davomida mavjud bo'lishi mumkin, tabiiy suv oqimi o'rnida esa sun'iy tartibga solinadigan sun'iy ob'ekt paydo bo'ladi. tabiiy jarayonlar - tabiiy-texnik tizim (NTS).

GESlarning atrof-muhitga ta'sirini hisobga oladigan bo'lsak, GESlarning hayotni saqlab qolish funktsiyasini ta'kidlash kerak. Shunday qilib, har bir milliard kVt/soat elektr energiyasining IES o‘rniga GESlarda ishlab chiqarilishi o‘limning yiliga 100-226 kishiga kamayishiga olib keladi.

Yadro energetikasi muammolari

Hozirgi vaqtda yadro energetikasini eng istiqbolli deb hisoblash mumkin. Bu yadro yoqilg'isining nisbatan katta zaxiralari va atrof-muhitga yumshoq ta'siri bilan bog'liq. Afzalliklar, shuningdek, resurs konlariga bog'lanmagan holda atom elektr stantsiyasini qurish imkoniyatini ham o'z ichiga oladi, chunki ularni tashish kichik hajmlar tufayli katta xarajatlarni talab qilmaydi. 0,5 kg yadro yoqilg'isi 1000 tonna ko'mir yoqqandek energiya olish imkonini berishini aytish kifoya.

Barcha mamlakatlarda atom elektr stansiyalarini ishlatishning ko‘p yillik tajribasi shuni ko‘rsatadiki, ular atrof-muhitga jiddiy ta’sir ko‘rsatmaydi. 1998 yilga kelib, AESning o'rtacha ishlash muddati 20 yilni tashkil etdi. Atom elektr stansiyalarining ishonchliligi, xavfsizligi va iqtisodiy samaradorligi nafaqat atom elektr stansiyalarining ishlashini qat’iy tartibga solishga, balki atom elektr stansiyalarining atrof-muhitga ta’sirini mutlaq minimal darajaga tushirishga ham asoslanadi.

Atom elektr stantsiyalarining normal ishlashi paytida radioaktiv elementlarning atrof-muhitga chiqishi juda kam. O'rtacha, ular bir xil quvvatga ega issiqlik elektr stantsiyalaridan 2-4 baravar kam.

Chernobil fojiasidan oldin mamlakatimizda hech bir sanoatda atom elektr stansiyalaridan pastroq sanoat shikastlanishi bo'lmagan. Fojiadan 30 yil oldin baxtsiz hodisalarda 17 kishi halok bo'lgan va hatto radiatsiya sabab bo'lmagan. 1986 yildan keyin atom elektr stantsiyalarining asosiy ekologik xavfi avariya ehtimoli bilan bog'liq bo'la boshladi. Zamonaviy atom elektr stantsiyalarida ularning ehtimoli past bo'lsa-da, bu istisno emas.

Yaqin vaqtgacha atom elektr stantsiyalarining asosiy ekologik muammolari ishlatilgan yoqilg'ini yo'q qilish, shuningdek, ruxsat etilgan foydalanish muddati tugagandan so'ng atom elektr stantsiyalarining o'zlarini tugatish bilan bog'liq edi. Bunday tugatish ishlarining qiymati AESlar narxining 1/6 dan 1/3 qismini tashkil etishi haqida dalillar mavjud. Umuman olganda, AESning atrof-muhitga quyidagi ta'sirini qayd etish mumkin: 1 - ruda qazib olish joylarida ekotizimlar va ularning elementlarini (tuproqlar, tuproqlar, suv saqlovchi inshootlar va boshqalar) yo'q qilish (ayniqsa, ochiq usulda); 2 - atom elektr stantsiyalarini o'zlari qurish uchun yerlarni olib qo'yish; 3 - turli manbalardan katta hajmdagi suvni tortib olish va isitiladigan suvni oqizish; 4 - xom ashyoni qazib olish va tashish, shuningdek, atom elektr stansiyalarini ishlatish, chiqindilarni saqlash va qayta ishlash, ularni utilizatsiya qilish jarayonida atmosfera, suv va tuproqning radioaktiv ifloslanishi istisno etilmaydi.

Shubhasiz, yaqin kelajakda issiqlik energiyasi dunyo va alohida mamlakatlarning energiya balansida ustunlik qiladi. Energiya ishlab chiqarishda ko'mir va kamroq toza yoqilg'ining boshqa turlari ulushini oshirish ehtimoli yuqori. Ulardan foydalanishning ba'zi usullari va usullari atrof-muhitga salbiy ta'sirni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Bu usullar asosan yoqilg'i tayyorlash texnologiyalarini takomillashtirish va xavfli chiqindilarni ushlashga asoslangan. Ular orasida:

1. Tozalash asboblaridan foydalanish va takomillashtirish.

2. Ko'mir va boshqa yoqilg'i turlarini (neft, gaz, slanets) kimyoviy yoki fizik usullar bilan oldindan oltingugurtdan tozalash (desulfurizatsiya) orqali atmosferaga oltingugurt birikmalarining tushishini kamaytirish.

3. Atrof-muhitga ifloslanish oqimini kamaytirish yoki barqarorlashtirishning katta va real imkoniyatlari energiyani tejash bilan bog'liq.

4. Binolarning izolyatsion xususiyatlarini yaxshilash orqali kundalik hayotda va ishda energiyani tejash imkoniyatlari kam emas. Issiqlik ishlab chiqarish uchun elektr energiyasidan foydalanish juda isrofgarchilikdir. Shuning uchun issiqlik, ayniqsa, gaz ishlab chiqarish uchun yoqilg'ining to'g'ridan-to'g'ri yonishi uni elektr energiyasiga aylantirishdan ko'ra ancha samaraliroq va keyin yana issiqlikka aylanadi.

5. Issiqlik elektr stantsiyasida issiqlik elektr stansiyasi o'rniga yoqilg'ining samaradorligi ham sezilarli darajada oshadi. + Muqobil energiyadan foydalanish

6. Iloji boricha muqobil energiya manbalaridan foydalanish.